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Cache Service设计与使用

  • Nov 14, 2025
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1. 背景与设计初衷

在许多项目中，Redis 常被以原生方式使用，导致以下问题：

  • 各模块 Redis 操作零散重复，开发与维护成本高；
  • 缺乏统一的序列化与命名规范；
  • 分布式锁、缓存策略等功能实现不一致;
  • 复制相同的代码到不同项目中；

cache-service 的设计初衷是： 对原生 Redis 进行统一封装，提供简洁、易用、可扩展的接口，使业务开发者专注核心业务逻辑，无需关注底层 Redis 细节。同时，为未来功能扩展与客户端升级提供便利。 整体设计难度一般，结合函数式编程思想，实现开发简化，同时提供方法封装和注解支持。

项目地址：点此进入

2. 设计理念与核心特性

cache-service 提供“开箱即用”的 Redis 集成方式：

  • 如果项目已有自定义 Redis Bean，则优先使用；
  • 若无，则由组件自动创建 Redis Bean；
  • 组件依赖的版本号优先使用项目环境提供版本，实现无缝接入；

    ✅ 核心特性

    | 功能点 | 说明 | | ———————- | ——————————————— | | 缓存击穿保护 | 默认关闭，可按需启用 (仅对String类型有效) | | 注解式缓存隔离 | 通过命名空间区分不同业务模块 | | Lambda 回源支持 | 支持 function 函数执行后回填缓存 | | 复杂对象序列化 | 支持集合、对象类型序列化与反序列化 | | 分布式锁与幂等保护 | 提供注解式声明使用 |

💡 注意：缓存穿透保护并非所有业务都必须开启。对于数据稳定或访问量较小的系统，缓存空值可能造成内存浪费或逻辑混乱，因此默认关闭。 过期时间策略说明

  • 单key的API 默认过期时间：30 分钟（Redis 仅用于缓存，不作为持久化数据库使用）
  • 批量操作不设置默认过期时间，因为批量操作本身旨在减少 RPC 调用，如果循环调用设置过期时间会失去批量操作的意义；

集合类缓存为何不启用击穿保护

  • 集合类型通常包含多条数据，只要存在任意一条即可防止击穿；
  • 与 String 类型不同，String 缓存击穿风险更高，因此默认只对 String 开启保护；
  • 代码中已预留相关字段，便于未来按需扩展；

3. 使用示例

1️⃣ 基本缓存使用

// 声明 user 模块的缓存key前缀
@RedisCache("user")
private MyRedisCache redisCache;

// 获取缓存，若不存在则回源数据库并自动回填
TestUser result = redisCache.get(key, TestUser.class, () -> {
    log.info("Cache miss, loading from DB...");
    return userMapper.getUserById("id");
}, 30, TimeUnit.MINUTES);

// order 模块开启缓存击穿保护
@RedisCache(value = "order", preventCachePenetration = true)
private MyRedisCache orderCache;

// 若回源数据为空，则缓存空值 1 分钟
TestUser result2 = orderCache.get(key, TestUser.class, () -> {
    log.info("Cache miss, loading from DB...");
    return userMapper.getUserById("id");
}, 30, TimeUnit.MINUTES);

2️⃣ Redis 集合操作


// 声明模块的缓存key前缀
@RedisCache("test")
private MyRedisCache redisCache;
private RedisRawListCache<TestUser> listCache;
@PostConstruct
public void init() {
    listCache = redisCache.listCache(TestUser.class);
}
TestUser user1 = new TestUser(11111L, "bob", Instant.now());
Long result1 = listCache.leftPushIfPresent(key, user1);

3️⃣ 分布式锁使用

  • key：字符串或对象字段组合
  • lockExpiredTime：锁过期时间（ms），默认使用 WatchDog
  • tryLockTime：尝试获取锁时间，默认 2 秒 ```java // 字符串参数作为 key @RedisLock(key = “‘user:’ + #userId”) public void testRedisLock(String userId) throws InterruptedException { Thread.sleep(50000L); log.info(“testRedisLock userId: {}”, userId); }

// 对象字段组合为 key @RedisLock(key = “‘order:’ + #order.id + ‘:user:’ + #user.id”) public void createOrder(OrderDTO order, UserDTO user) { … }

⚠️ 注意：
+ 若对象字段为 null，生成的 key 会使用 "null" 字符串；
+ 若对象本身为 null，会直接报错；
+ 多注解代理对象时，注意执行顺序；


4️⃣ 幂等注解使用
•	用法与分布式锁类似
•	expiredTime：幂等过期时间（ms），默认一天
```java
@RedisIdempotent(key = "'order:' + #order.id", expiredTime = 5000)
public void submitOrder(OrderDTO order) { ... }

4. 后续规划（ToDo）

  • ✅ 支持本地二级缓存
  • ✅ 缓存命中率与性能指标统计
  • ✅ 支持缓存数据压缩
  • ✅ 扩展多实例 Redis 支持
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