Redis 缓存笔记（最新现状）

本项目把 Redis 同时用于三类用途：① Spring Cache 声明式缓存（商品、分类）、② RedisTemplate 手动 TTL 存储（验证码）、③ 高并发原子操作（秒杀 Lua、分布式锁）。本文按”基础设施 → 各类用法 → 缓存三大问题 → 一致性治理 → 本次完善记录”整理，均对应当前代码。

历史：项目曾保留”本地 Map → RedisTemplate 手写 List → @Cacheable”三层演时代码（selectCategoryTree1、selectById1、selectProductNameList），现已清理/重构，分类树也统一改成 Spring Cache。文末有演进说明。

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一、项目里 Redis 的用法总览（当前）

用法	场景	位置	方式
① 声明式缓存	商品详情	ProductServiceImpl.selectById	@Cacheable(sync=true)
① 声明式缓存	分类树	CategoryServiceImpl.selectCategoryTree	@Cacheable(categoryCache,'tree',sync=true)
① 缓存淘汰	商品增/改/上下架/删/库存变动	ProductServiceImpl 多个方法	@CacheEvict
① 缓存淘汰	分类增/改/删	CategoryServiceImpl	@CacheEvict(categoryCache,'tree')
② TTL 临时存储	图形验证码	CaptchaController / 登录校验	RedisTemplate set 带 60s 过期
③ 原子操作	秒杀预减库存/一人一单	seckill.lua + StringRedisTemplate	Lua 原子脚本
③ 结果轮询	秒杀排队结果	SeckillServiceImpl / Listener	String key + TTL
③ 分布式锁	下单/支付/加购	Redisson	见《分布式锁笔记.md》

缓存/连接配置集中在 mall-common，各服务依赖它，因此所有微服务共用同一套 Redis 与序列化配置。

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二、基础设施

1. 依赖（父 pom）

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-cache</artifactId>   <!-- @Cacheable 能力 -->
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId> <!-- RedisTemplate，底层默认 Lettuce -->
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>     <!-- Spring Cache 基于 AOP 代理 -->
</dependency>

2. 连接配置（各服务 application.yml）

spring:
  data:
    redis:
      database: 0
      host: 127.0.0.1
      port: 6379
      password: 123456
      time-to-live: 3600000      # 缓存默认 TTL，毫秒 = 1 小时
      cache-null-values: true     # 缓存 null，防穿透
  cache:
    type: redis

3. 两个配置类（mall-common）

• RedisConfig：自定义 RedisTemplate，key 用 StringRedisSerializer、value 用 Jackson2JsonRedisSerializer（enableDefaultTyping(NON_FINAL) 带 @class 类型信息），让 redis-cli 里能看到可读 JSON 而非 JDK 二进制。
• MyCacheConfig：配 Spring Cache 的 RedisCacheConfiguration，key 字符串、value GenericJackson2JsonRedisSerializer（自带类型信息），并把 yml 的 TTL、cache-null-values 生效；类上 @EnableCaching 开启注解缓存。

两套 value 序列化器类型标记方式不同，同一个 Redis key 不要混用 RedisTemplate 和 Spring Cache 两种写法。

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三、用法①：商品缓存（Spring Cache）

mall-product/.../impl/ProductServiceImpl.java：

// 查：命中直接返回不查库；未命中查库并回填，sync=true 防击穿
@Cacheable(value = "productCache", key = "#id", sync = true)
@Override
public Product selectById(Long id) {
    return productMapper.selectById(id);
}

// 删：淘汰该商品详情缓存
@CacheEvict(value = "productCache", key = "#id")
public void delectById(Long id) { productMapper.deleteById(id); }

// 新增/修改/上下架：更新后淘汰详情缓存（修复了原先 updateById 不清缓存的脏数据问题）
@CacheEvict(value = "productCache", key = "#product.id")
public void updateProduct(Product product) { productMapper.updateById(product); }

// 批量删除：无法逐一枚举 id，清空整个商品缓存
@CacheEvict(value = "productCache", allEntries = true)
public void deleteBatch(List<Long> ids) { productMapper.deleteBatchIds(ids); }

// 库存扣减/回补（秒杀链路调用）：库存变了也要淘汰详情缓存
@CacheEvict(value = "productCache", key = "#id")
public boolean deductStock(Long id, Integer count) { return productMapper.deductStock(id, count) > 0; }
@CacheEvict(value = "productCache", key = "#id")
public boolean addStock(Long id, Integer count) { return productMapper.addStock(id, count) > 0; }

实际 Redis key 形如 productCache::1，TTL 1 小时。控制器 PUT /product/{id}、PUT /product/{id}/status/{status}、批量删除都已改走这些带淘汰的方法，不再直接调 MyBatis-Plus 的继承方法而漏清缓存。

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四、用法①：分类树缓存（已统一为 Spring Cache）

分类树是典型”读多写少”（首页每次加载都要，后台偶尔改一次），缓存收益极高。当前实现 mall-category/.../impl/CategoryServiceImpl.java：

// 整棵树缓存到一个固定 key，sync=true 单实例内防击穿，TTL 1 小时兜底
@Cacheable(value = "categoryCache", key = "'tree'", sync = true)
@Override
public List<CategoryVO> selectCategoryTree() {
    // 查全部分类(按 sort 升序) → BeanUtils 拷贝 → buildTree 组父子树
}

// 增/改/删都淘汰这一份树缓存
@CacheEvict(value = "categoryCache", key = "'tree'")
public void add(Category category) { categoryMapper.insert(category); }

@CacheEvict(value = "categoryCache", key = "'tree'")
public void updateCategory(Category category) { categoryMapper.updateById(category); }

@CacheEvict(value = "categoryCache", key = "'tree'")
public void deleteCategoryById(Long id) { categoryMapper.deleteById(id); }

实际 key 为 categoryCache::tree。相比旧实现（Redis List 存储、无 TTL、只在 add 删缓存、还残留一个 JVM HashMap），现在：统一注解、有 TTL、改/删也正确失效、去掉了多实例不一致的本地缓存。

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五、用法②：验证码（RedisTemplate + TTL 临时存储）

严格说这不是”缓存”，而是利用 TTL 的一次性临时存储，免写定时清理任务：

// CaptchaController：生成验证码，存 60 秒
String uuid = UUID.randomUUID().toString().replace("-", "");
redisTemplate.opsForValue().set("captcha:" + uuid, captcha, 60, TimeUnit.SECONDS);

// 登录校验（AdminController）：get 不到 = 已过期；校验通过立即删除保证一次性
String code = (String) redisTemplate.opsForValue().get("captcha:" + uuid);
if (!StringUtils.hasText(code)) return Result.error("验证码已过期");
redisTemplate.delete("captcha:" + uuid);

详见《验证码笔记.md》。

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六、用法③：秒杀——Redis 不止是缓存

秒杀里 Redis 承担高并发挡洪峰，详见《秒杀功能实现详解.md》：

• String 库存键 seckill:{id}:stock + Set 一人一单键 seckill:{id}:users，预热时写入、带 TTL；
• Lua 脚本把”判重复 + 判库存 + 扣减 + 记录用户”做成原子操作，返回 1 成功 / 0 售罄 / 2 重复，绝大部分流量在 Redis 就被挡下，不碰数据库；
• 结果键 seckill:result:{orderNo} = 0 排队 / 1 成功 / 2 失败，供前端轮询，带 TTL 自动清理；
• 失败补偿 restoreStock：INCR 回库存 + SREM 解除一人一单。

这里用 StringRedisTemplate（key/value 都是字符串），与商品的 Spring Cache 缓存互不干扰（key 前缀不同）。

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七、缓存三大经典问题的应对

问题	含义	本项目对策
穿透	查大量不存在的 id，全部打到 DB	cache-null-values:true 缓存 null（商品详情）
击穿	热点 key 过期瞬间并发压 DB	@Cacheable(sync=true)：同 key 只放一个线程回源
雪崩	大量 key 同时过期	统一 1h TTL + 写入时间天然错开；量小无碍，生产可加随机 TTL 抖动
一致性	改了库缓存仍旧	所有写操作 @CacheEvict，”先更新库、再删缓存”（Cache-Aside）

策略是删缓存而不是更缓存：并发下更新缓存容易产生旧值覆盖新值，删除则让下次读时按需重建，更安全。

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八、本次缓存一致性治理记录（曾是真实 bug，现已修复）

完善前的问题与处理：

1. ~~商品修改/上下架走继承的 updateById，不清 productCache，最长脏 1 小时~~ → 新增 updateProduct 带 @CacheEvict(key=#product.id)，控制器改调它。
2. ~~批量删除 removeByIds 不清缓存~~ → 新增 deleteBatch 带 allEntries=true。
3. ~~分类 update/delete 不清缓存（只 add 清），且用 Redis List 无 TTL~~ → 分类整体重写为 Spring Cache，增改删统一 @CacheEvict。
4. ~~死代码 selectProductNameList() 标 @Cacheable 却 return null；selectById1/selectCategoryTree1 手写缓存~~ → 已删除，避免误导和脏 key。

仍需知晓的边界：

• Spring Cache 的 @CacheEvict 默认在方法成功返回后执行，并非严格等事务提交后。低频后台写足够；强一致可配 TransactionAwareCacheManagerPostProcessor 让淘汰延迟到事务提交后。
• 旧版本残留的 Redis key（categoryVOTree、productNameList::all、product1 这类）不会自动消失，可手动 DEL/SCARD 清理；新 key 前缀是 productCache::、categoryCache::。
• enableDefaultTyping 已弃用且有多态反序列化攻击面，生产建议 activateDefaultTyping(LaissezFaireSubTypeValidator.instance, ...) 并约束可反序列化类型。

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九、演进路线（教学价值，代码已收敛到最终形态）

本地 HashMap 缓存（单机、多实例不共享、重启即失、无 TTL）
        │  why Redis：集中式、多服务共享、可设过期
        ▼
RedisTemplate 手写 Cache-Aside（灵活但样板代码多、易漏删缓存）
        │  why 注解：统一、声明式、少出错
        ▼
Spring Cache @Cacheable/@CacheEvict（商品、分类当前形态）
        │
秒杀等超高并发场景再进一步：Redis Lua 原子脚本（无锁化）