缓存设计

缓存策略

Cache Aside（旁路缓存）

最常用的模式，应用程序同时维护缓存和数据库。

// 读操作
func Get(key string) string {
    // 1. 查缓存
    val := rdb.Get(ctx, key).Val()
    if val != "" {
        return val
    }
    
    // 2. 查数据库
    val = db.Query(key)
    
    // 3. 写缓存
    rdb.Set(ctx, key, val, 1*time.Hour)
    return val
}

// 写操作
func Set(key, value string) {
    // 1. 更新数据库
    db.Update(key, value)
    
    // 2. 删除缓存
    rdb.Del(ctx, key)
}

Write Through（写穿透）

应用程序只写缓存，由缓存负责写数据库。

Write Behind（写回）

应用程序只写缓存，异步批量写入数据库。

缓存问题

缓存穿透

查询不存在的数据，缓存和数据库都无数据。

解决方案：

1. 缓存空值

val := rdb.Get(ctx, key).Val()
if val == "NULL" {
    return ""  // 缓存的空值
}

2. 布隆过滤器

// 使用布隆过滤器预先判断
if !bloomFilter.Test(key) {
    return ""  // key 不存在
}

缓存击穿

热点 key 过期，大量请求直达数据库。

解决方案：

1. 热点数据永不过期
2. 互斥锁

if rdb.SetNX(ctx, "lock:"+key, 1, 10*time.Second).Val() {
    defer rdb.Del(ctx, "lock:"+key)
    // 查数据库并更新缓存
}

缓存雪崩

大量 key 同时过期。

解决方案：

1. 随机过期时间

expire := 3600 + rand.Intn(600)  // 1小时 ± 10分钟
rdb.Set(ctx, key, value, time.Duration(expire)*time.Second)

2. 高可用架构：哨兵/集群

最佳实践

1. 键命名：业务:模块:id
2. 过期时间：随机化避免雪崩
3. 序列化：JSON/Protobuf
4. 监控：命中率、延迟、内存

在下一章中，我们将学习分布式锁。