Redis 缓存策略详解

为什么需要缓存？

缓存是应对高并发的第一道防线，能显著降低数据库压力，提升响应速度。

常见缓存模式

Cache-Aside（旁路缓存）

def get_user(user_id):
    data = redis.get(f"user:{user_id}")
    if data:
        return json.loads(data)
    data = db.query("SELECT * FROM users WHERE id=?", user_id)
    redis.setex(f"user:{user_id}", 3600, json.dumps(data))
    return data

Read-Through

应用层只读缓存，缓存缺失时自动加载。

Write-Through

写入同时更新缓存和数据库。

缓存失效策略

1. 过期时间

SET user:123 "{\"name\":\"John\"}" EX 3600

2. LRU 淘汰

Redis 内存满时自动淘汰最近最少使用的 key。

3. 主动失效

数据更新时删除缓存。

缓存穿透

问题：查询不存在的数据，缓存和数据库都没有。

解决方案：

• 布隆过滤器
• 缓存空值

if data is None:
    redis.setex(f"user:{user_id}", 60, "NULL")

缓存击穿

问题：热点 key 过期，大量请求打到数据库。

解决方案：

• 互斥锁
• 逻辑过期（不设 TTL，后台更新）

缓存雪崩

问题：大量 key 同时过期。

解决方案：

• 随机过期时间
• 高可用架构

数据结构选择

• String: 缓存对象
• Hash: 存储对象字段
• List: 队列、最新列表
• Set: 去重、共同好友
• ZSet: 排行榜

总结

合理使用 Redis 缓存是构建高并发系统的关键技能。