Redis 缓存实战：高性能架构设计

为什么使用 Redis？

• 高性能：单线程 + 内存存储，QPS 可达 10 万+
• 丰富数据结构：String、Hash、List、Set、ZSet
• 持久化：RDB 快照 + AOF 日志
• 高可用：哨兵模式、集群模式

五大核心数据结构

1. String（字符串）

SET user:1001 "{\"name\":\"张三\"}"
GET user:1001
INCR page:views
SETEX session:abc 3600 "user_data"

2. Hash（哈希）

HSET user:1001 name 张三 age 25 city 北京
HGET user:1001 name
HGETALL user:1001

3. List（列表）

LPUSH queue:tasks task1 task2
RPOP queue:tasks

4. Set（集合）

SADD tags:article1 python java go
SINTER tags:article1 tags:article2

5. ZSet（有序集合）

ZADD leaderboard 100 user1 200 user2
ZREVRANGE leaderboard 0 9 WITHSCORES

缓存三大模式

1. Cache Aside（旁路缓存）

def get_user(user_id):
    data = redis.get(f"user:{user_id}")
    if data:
        return data
    data = db.query(user_id)
    redis.setex(f"user:{user_id}", 3600, data)
    return data

2. Read Through

应用只读缓存，缓存缺失时自动加载

3. Write Through

写入时同步更新缓存和数据库

缓存问题解决方案

• 缓存穿透：布隆过滤器、缓存空值
• 缓存击穿：互斥锁、逻辑过期
• 缓存雪崩：随机 TTL、高可用架构

Redis 是高性能系统的核心组件，合理使用能显著提升系统性能！