Java实现基于Redis的高性能分布式缓存系统示例

在Java中实现基于Redis的高性能分布式缓存系统，可以使用Jedis或Lettuce这样的Redis客户端库。以下是一个简化版的示例，展示了如何使用Jedis实现基本的缓存存取操作：


// 导入必要的库
import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;

// 创建一个全局的Jedis连接池
public class RedisCacheClient {

    private static final JedisPool jedisPool;

    static {
        JedisPoolConfig poolConfig = new JedisPoolConfig();
        // 根据实际情况配置连接池参数
        poolConfig.setMaxTotal(100);
        poolConfig.setMaxIdle(50);
        poolConfig.setMinIdle(10);

        // 连接到Redis服务器
        jedisPool = new JedisPool(poolConfig, "localhost", 6379);
    }

    // 获取缓存对象
    public static Jedis getResource() {
        return jedisPool.getResource();
    }

    // 释放资源
    public static void returnResource(Jedis jedis) {
        if (jedis != null) {
            jedis.close();
        }
    }

    // 示例方法：存入缓存
    public static void setToCache(String key, String value) {
        try (Jedis jedis = jedisPool.getResource()) {
            jedis.set(key, value);
        } catch (Exception e) {
            // 错误处理
            e.printStackTrace();
        }
    }

    // 示例方法：从缓存中获取数据
    public static String getFromCache(String key) {
        try (Jedis jedis = jedisPool.getResource()) {
            return jedis.get(key);
        } catch (Exception e) {
            // 错误处理
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }

    // 对于复杂类型的序列化和反序列化，可能需要使用Jackson、Gson等库
    // 并且在存取时转换成字符串格式
}

// 使用示例
public class CacheDemo {
    public static void main(String[] args) {
        RedisCacheClient.setToCache("key", "value");
        String cachedValue = RedisCacheClient.getFromCache("key");
        System.out.println(cachedValue);
    }
}
```

注意，上面的代码仅涉及最基础的存取操作，实际应用中还需要考虑：

- 分布式环境下的主从复制或哨兵模式连接
- 数据过期时间设置（expire/setex）
- 序列化与反序列化（比如使用Jackson库）
- 分布式锁（如Redlock算法）
- 缓存淘汰策略（LRU等）
- 异常重试、回滚机制
- 集成至Spring Boot等框架中，利用其缓存抽象层（如`@Cacheable`注解）

```java
// Jedis Sentinel示例
Set<String> sentinels = new HashSet<>();
sentinels.add("127.0.0.1:26379");
sentinels.add("127.0.0.1:26380");
JedisSentinelPool sentinelPool = new JedisSentinelPool("mymaster", sentinels);
// 获取Jedis实例并使用
try (Jedis jedis = sentinelPool.getResource()) {
    // 执行相关操作
}
```

```java
public static void setToCacheWithExpire(String key, String value, int seconds) {
    try (Jedis jedis = jedisPool.getResource()) {
        jedis.setex(key, seconds, value);
    } catch (Exception e) {
        // 错误处理
    }
}
```

3. **序列化与反序列化**：
   - 使用Jackson、Gson等库将复杂的Java对象转换为可存储在Redis中的字符串形式。
```java
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
public static void setObjectToCache(String key, Object obj) throws JsonProcessingException {
    String jsonValue = objectMapper.writeValueAsString(obj);
    setToCache(key, jsonValue);
}
public static <T> T getObjectFromCache(String key, Class<T> clazz) throws IOException {
    String jsonValue = getFromCache(key);
    if (jsonValue != null) {
        return objectMapper.readValue(jsonValue, clazz);
    }
    return null;
}

```

7. **集成至Spring Boot等框架中**：
   - Spring Boot提供了一套完善的缓存抽象层，可以通过`@Cacheable`、`@CacheEvict`等注解轻松实现缓存功能，同时可以配置使用Redis作为缓存后端。
```java
import org.springframework.cache.annotation.Cacheable;
import org.springframework.stereotype.Service;
@Service
public class UserService {
    @Cacheable(value = "users", key = "#id")
    public User getUserById(Long id) {
        // 从数据库或其他持久化存储获取用户信息
        // 如果缓存中有对应数据，则直接返回缓存数据
    }
}
```