Redis 缓存实战：高性能数据存储方案

Redis 简介

Redis 是一个开源的内存数据结构存储，可用作数据库、缓存和消息代理。

核心数据结构

String（字符串）

SET name "John"
GET name
INCR counter
SETEX key 3600 value  # 带过期时间

Hash（哈希）

HSET user:1 name "John" age 25
HGET user:1 name
HGETALL user:1

List（列表）

LPUSH queue "task1"
RPUSH queue "task2"
LPOP queue

Set（集合）

SADD tags "python" "java"
SISMEMBER tags "python"
SMEMBERS tags

ZSet（有序集合）

ZADD leaderboard 100 "player1"
ZADD leaderboard 200 "player2"
ZREVRANGE leaderboard 0 10

缓存策略

1. Cache-Aside（旁路缓存）

def get_data(key):
    data = redis.get(key)
    if not data:
        data = db.query(key)
        redis.setex(key, 3600, data)
    return data

2. Write-Through（穿透写入）

写入时同时更新缓存和数据库

3. Write-Behind（异步写入）

先写缓存，异步同步到数据库

缓存问题与解决方案

缓存穿透

查询不存在的数据，请求直达数据库

• 解决：布隆过滤器、缓存空值

缓存击穿

热点 key 过期，大量请求直达数据库

• 解决：互斥锁、永不过期

缓存雪崩

大量 key 同时过期

• 解决：随机过期时间、高可用架构

持久化

RDB（快照）

• 定期保存数据快照
• 恢复快，可能丢失数据

AOF（追加日志）

• 记录每个写操作
• 数据更安全，恢复慢

最佳实践

• 设置合理的过期时间
• 使用连接池
• 监控内存使用
• 启用持久化
• 主从复制 + 哨兵模式

Redis 是提升系统性能的利器，合理使用能让应用飞起来！