Redis 缓存实战：高性能数据存储方案

为什么使用 Redis？

Redis 是一个内存数据库，提供：

• 微秒级读写速度
• 丰富的数据结构
• 持久化支持
• 发布订阅功能
• 分布式锁

核心数据结构

String - 字符串

SET user:1001 "John"
GET user:1001
INCR counter

Hash - 哈希

HSET user:1001 name "John" age 25
HGETALL user:1001

List - 列表

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

Set - 集合

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

ZSet - 有序集合

ZADD leaderboard 100 "player1"
ZREVRANGE leaderboard 0 9

缓存策略

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(user_id)
    redis.setex(f"user:{user_id}", 3600, json.dumps(data))
    return data

Write-Through（直写缓存）

写入时同时更新缓存和数据库。

缓存穿透、击穿、雪崩

• 穿透：查询不存在的数据 → 布隆过滤器
• 击穿：热点 key 过期 → 互斥锁
• 雪崩：大量 key 同时过期 → 随机过期时间

最佳实践

1. 设置合理的过期时间
2. 使用连接池
3. 避免大 key
4. 监控内存使用
5. 启用持久化

Redis 是构建高性能应用的利器，合理使用能显著提升系统性能。