本文基于官方规范与企业实战整理，无冗余、无错误、结构清晰，覆盖 Redis 基础、命令、SpringBoot 整合、事务锁、秒杀、持久化、主从、哨兵、集群、高可用运维全流程。

Redis 与 NoSQL 概述
Redis 安装与配置（Windows/Linux）
Redis 常用 5 大数据结构与命令
SpringBoot 整合 Redis（标准版配置）
Redis 持久化：RDB + AOF
Redis 事务与锁机制（核心）
高并发秒杀实战（解决超卖）
缓存三大问题：穿透/击穿/雪崩
Redis 实现 SSO 单点登录
主从复制部署
哨兵模式（自动故障转移）
Redis Cluster 集群部署
性能优化与运维规范

1. Redis 与 NoSQL 概述

1.1 什么是 NoSQL

NoSQL = Not Only SQL，泛指非关系型数据库，用于解决高并发、海量数据、高扩展场景。

不遵循标准 SQL
不支持严格 ACID
性能远超关系型数据库

1.2 主流 NoSQL 对比

Memcache：纯内存、简单 KV、不支持持久化
Redis：内存为主、支持持久化、多数据结构、企业首选缓存
MongoDB：文档型、支持复杂查询、适合海量非结构化数据

1.3 Redis 是什么

Redis 是开源、高性能、基于内存的 Key-Value 数据库，支持：

多数据结构
持久化
主从/哨兵/集群
事务、Lua 脚本
高并发读写（10W QPS+）

典型场景：缓存、秒杀、分布式锁、会话、消息队列、排行榜。

2. Redis 安装与配置

2.1 Linux 安装（标准步骤）

# 安装依赖
yum install -y gcc-c++
# 下载解压
cd /opt
wget https://download.redis.io/releases/redis-6.2.5.tar.gz
tar -zxvf redis-6.2.5.tar.gz
cd redis-6.2.5

# 编译安装
make
make install

2.2 后台运行配置

mkdir -p /usr/local/redis/config
cp /opt/redis-6.2.5/redis.conf /usr/local/redis/config/

# 修改配置
vim /usr/local/redis/config/redis.conf

核心配置：

daemonize yes       # 后台运行
bind 0.0.0.0        # 允许远程
protected-mode no   # 关闭保护模式
requirepass 123456  # 密码
port 6379

2.3 启动/关闭/连接

# 启动
redis-server /usr/local/redis/config/redis.conf

# 客户端连接
redis-cli -p 6379 -a 123456

# 关闭
redis-cli -a 123456 shutdown

2.4 远程访问配置

注释 bind 127.0.0.1
protected-mode no
防火墙开放 6379 端口
设置密码 requirepass

3. Redis 5 大数据结构与常用命令

Redis 默认 16 个库，默认使用 db0。

select 0        # 切换库
dbsize          # 查看 key 数量
flushdb         # 清空当前库
flushall        # 清空所有库
exists key       # 是否存在
type key        # 查看类型
expire key 10    # 10秒过期
ttl key          # 查看剩余时间

3.1 String（字符串）

二进制安全，最大 512MB
适用：缓存、计数器、分布式锁

set k1 v1
get k1
incr k1       # 自增（计数器）
decr k1       # 自减
setnx k1 v1   # 不存在则设置（分布式锁）

3.2 List（列表）

双向链表、有序、可重复
适用：队列、栈、消息队列

lpush list a b c
rpush list d
lrange list 0 -1  # 查看全部
lpop list
rpop list

3.3 Set（集合）

无序、唯一、自动去重
适用：去重、交集/并集/差集、抽奖

sadd set a b c
smembers set    # 查看所有
sismember set a # 是否存在
sinter set1 set2 # 交集
spop set        # 随机弹出（抽奖）

3.4 Hash（哈希）

key-field-value，适合存对象
适用：用户信息、商品信息

hset user name zhang age 20
hget user name
hgetall user
hkeys user
hvals user

3.5 ZSet（有序集合）

按 score 排序、元素唯一
适用：排行榜、热度排序

zadd top 100 java 200 mysql
zrange top 0 -1 withscores
zrevrange top 0 -1 withscores # 倒序
zrank top java # 排名

4. SpringBoot 整合 Redis（企业标准版）

4.1 依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.apache.commons</groupId>
    <artifactId>commons-pool2</artifactId>
</dependency>

4.2 application.yml

spring:
  redis:
    host: 127.0.0.1
    port: 6379
    password: 123456
    database: 0
    lettuce:
      pool:
        max-active: 8
        max-idle: 8
        min-idle: 0
        max-wait: -1ms

4.3 RedisTemplate 配置（解决乱码）

@Configuration
public class RedisConfig {
    @Bean
    public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory factory) {
        RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>();
        template.setConnectionFactory(factory);
        StringRedisSerializer stringSerializer = new StringRedisSerializer();
        Jackson2JsonRedisSerializer<Object> jacksonSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer<>(Object.class);
        ObjectMapper om = new ObjectMapper();
        om.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
        om.activateDefaultTyping(LaissezFaireSubTypeValidator.instance, ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);
        jacksonSerializer.setObjectMapper(om);
        template.setKeySerializer(stringSerializer);
        template.setValueSerializer(jacksonSerializer);
        template.setHashKeySerializer(stringSerializer);
        template.setHashValueSerializer(jacksonSerializer);
        template.afterPropertiesSet();
        return template;
    }
}

4.4 常用操作

// String
redisTemplate.opsForValue().set("name", "zhangsan");
// Hash
redisTemplate.opsForHash().put("user", "age", 20);
// List
redisTemplate.opsForList().leftPush("list", "a");
// Set
redisTemplate.opsForSet().add("set", "a");
// ZSet
redisTemplate.opsForZSet().add("zset", "java", 100);

5. Redis 持久化：RDB + AOF

Redis 基于内存，必须开启持久化防止重启丢数据。

5.1 RDB（快照）

定时把内存数据保存为 dump.rdb
优点：恢复快、文件小
缺点：可能丢最后一次快照数据

配置：

save 900 1
save 300 10
save 60 10000
dbfilename dump.rdb
dir ./

5.2 AOF（日志追加）

记录每一条写命令
优点：数据安全
缺点：文件大、恢复慢

配置：

appendonly yes
appendfilename "appendonly.aof"
appendfsync everysec

5.3 企业最佳实践

纯缓存：RDB
交易/库存/登录：RDB + AOF 同时开启

6. Redis 事务与锁机制（核心）

6.1 Redis 事务特性

批量命令入队、顺序执行
执行中不被打断
不支持回滚
不保证严格原子性

6.2 事务命令

MULTI     # 开启事务
SET k1 v1
INCR k2
EXEC      # 执行
DISCARD   # 放弃

6.3 乐观锁 WATCH（高并发必备）

Redis 无悲观锁，只用乐观锁解决并发冲突。

WATCH key：监控 key，若被修改则事务中断
秒杀、库存扣减必须使用

SET stock 10
WATCH stock
MULTI
DECR stock
EXEC

7. 高并发秒杀实战（解决超卖）

7.1 需求

库存 10
100 人并发抢购
禁止超卖、禁止重复购买

7.2 核心方案

WATCH 监控库存
Redis 事务保证原子性
SessionCallback 批量执行

7.3 最终代码（无超卖）

@RestController
public class SecKillController {
    @Autowired
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

    @PostMapping("/seckill")
    public Result secKill() {
        String userId = String.valueOf(new Random().nextInt(10000));

        SessionCallback callback = new SessionCallback() {
            @Override
            public Object execute(RedisOperations operations) {
                // 监控库存
                stringRedisTemplate.watch("stock");
                String stock = stringRedisTemplate.opsForValue().get("stock");

                if (stock == null || Integer.parseInt(stock) <= 0) {
                    return Result.fail("已售罄");
                }
                // 判断是否重复购买
                Boolean bought = stringRedisTemplate.opsForSet().isMember("buy_users", userId);
                if (Boolean.TRUE.equals(bought)) {
                    return Result.fail("已购买");
                }
                // 开启事务
                stringRedisTemplate.multi();
                stringRedisTemplate.opsForValue().decrement("stock");
                stringRedisTemplate.opsForSet().add("buy_users", userId);
                return stringRedisTemplate.exec();
            }
        };

        List result = (List) stringRedisTemplate.execute(callback);
        if (result == null || result.isEmpty()) {
            return Result.fail("抢购失败");
        }
        return Result.ok("抢购成功");
    }
}

8. 缓存三大问题：穿透/击穿/雪崩

8.1 缓存穿透

现象：查不存在的数据，直接打库
方案：

参数校验
缓存空值（短过期）
布隆过滤器

8.2 缓存击穿

现象：热点 key 过期，大量请求打库
方案：

热点 key 永不过期
分布式锁

8.3 缓存雪崩

现象：大量 key 同时过期，数据库压垮
方案：

过期时间加随机值
集群高可用
限流降级

9. Redis 实现 SSO 单点登录

9.1 流程

登录成功生成 Token
Token 作为 key，用户信息存入 Redis
拦截器校验 Token
登出删除 Token

9.2 登录接口

@PostMapping("/login")
public String login(@RequestBody User user, HttpServletResponse response) {
    if ("admin".equals(user.getUsername()) && "123".equals(user.getPassword())) {
        String token = UUID.randomUUID().toString().replace("-", "");
        redisTemplate.opsForValue().set(token, user, 3600, TimeUnit.SECONDS);
        response.setHeader("Authorization", token);
        return token;
    }
    return "fail";
}

9.3 登录拦截器

@Component
public class LoginInterceptor implements HandlerInterceptor {
    @Autowired
    private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;

    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) {
        String token = request.getHeader("Authorization");
        if (token == null) return false;
        return redisTemplate.hasKey(token);
    }
}

10. 主从复制部署

10.1 作用

读写分离
数据备份
读性能扩展

10.2 配置（一主两从）

6379：主
6380、6381：从

从库配置：

replicaof 127.0.0.1 6379
masterauth 123456

查看状态：

info replication

11. 哨兵模式（自动故障转移）

11.1 作用

监控主节点
自动选举新主
故障通知

11.2 配置 sentinel.conf

sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 1
sentinel auth-pass mymaster 123456
daemonize yes

11.3 启动

redis-sentinel sentinel.conf

12. Redis Cluster 集群部署

12.1 特点

无中心
16384 个槽分片
3主3从企业标准

12.2 集群创建

redis-cli --cluster create 192.168.1.100:7000 192.168.1.100:7001 192.168.1.100:7002 192.168.1.100:7003 192.168.1.100:7004 192.168.1.100:7005 --cluster-replicas 1

12.3 连接集群

redis-cli -c -p 7000

13. 性能优化与运维规范

13.1 禁止大 Key

String > 10KB
Hash/List/Set 元素过多

大 Key 导致：阻塞、迁移慢、内存碎片

13.2 内存优化

maxmemory 设置上限
淘汰策略 allkeys-lru
开启 activedefrag 内存整理

13.3 安全规范

必须设置密码
禁止外网暴露
防火墙限制 IP
不要使用默认端口

13.4 监控

内存使用率
命中率
慢查询
连接数
主从同步状态

14. 总结

本文覆盖 Redis 从零到集群部署 全流程：

基础命令 → 数据结构
SpringBoot 整合 → 序列化
事务/锁 → 秒杀实战
持久化 → 主从/哨兵/集群
缓存问题 → 性能优化

全网最细 Redis 教程：基础 + 实战 + 高可用部署全攻略

目录