Redis 缓存策略与性能优化

Redis 核心数据类型

• String: 字符串、计数器
• Hash: 对象存储
• List: 队列、栈
• Set: 去重、交集
• ZSet: 排行榜、有序集合

缓存策略

1. Cache-Aside（旁路缓存）

def get_user(user_id):
    # 先查缓存
    data = redis.get(f"user:{user_id}")
    if data:
        return json.loads(data)
    
    # 缓存未命中，查数据库
    data = db.query(user_id)
    if data:
        redis.setex(f"user:{user_id}", 3600, json.dumps(data))
    return data

2. Write-Through（直写缓存）

• 写入同时更新缓存和数据库
• 保证数据一致性

3. Write-Behind（异步写入）

• 先写缓存，异步刷入数据库
• 提高写入性能

性能优化技巧

1. 批量操作

# 使用 pipeline 减少网络往返
pipe = redis.pipeline()
for i in range(100):
    pipe.set(f"key:{i}", value)
pipe.execute()

2. 合理设置过期时间

• 避免缓存雪崩：添加随机偏移
• 热点数据：更长 TTL 或永不过期

3. 内存优化

• 使用 Hash 代替多个 String
• 启用内存淘汰策略
• 监控内存使用

常见问题解决

• 缓存穿透: 布隆过滤器
• 缓存击穿: 互斥锁
• 缓存雪崩: 随机过期时间

Redis 是高性能应用的必备工具，合理使用能显著提升系统性能。