Redis 缓存实战：高并发系统的秘密武器

为什么需要 Redis？

• 内存存储：读写速度比磁盘快 10 万倍
• 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、集群方案

核心应用场景

1. 热点数据缓存

# 缓存穿透防护
def get_user(user_id):
    key = f"user:{user_id}"
    data = redis.get(key)
    if data:
        return json.loads(data)
    
    # 查数据库
    data = db.query(user_id)
    if data:
        redis.setex(key, 3600, json.dumps(data))
    else:
        # 空值也缓存，防止穿透
        redis.setex(key, 300, "null")
    return data

2. 分布式锁

# 使用 SETNX 实现锁
lock_key = "order_lock:" + order_id
if redis.set(lock_key, "1", nx=True, ex=30):
    try:
        # 执行业务逻辑
        process_order()
    finally:
        redis.delete(lock_key)

3. 计数器

# 原子自增
redis.incr("article:123:views")

# 限时计数器
redis.setex("sms:limit:" + phone, 60, 1)

4. 排行榜

# 使用 ZSet
redis.zadd("leaderboard", {"user1": 1000, "user2": 900})
redis.zrevrange("leaderboard", 0, 9, withscores=True)

缓存三大问题

缓存穿透

查询不存在的数据 → 空值缓存 + 布隆过滤器

缓存击穿

热点 key 过期 → 互斥锁 + 永不过期

缓存雪崩

大量 key 同时过期 → 随机过期时间

持久化策略

• RDB：定时快照，恢复快，可能丢数据
• AOF：记录每条写命令，数据安全，恢复慢
• 混合：Redis 4.0+ 推荐方案

Redis 是高并发系统必备，用好它能解决 80% 的性能问题！