《Redis 在后端系统中的高频应用场景与最佳实践》

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Redis 作为内存数据库,凭借高性能和丰富的数据结构,在后端开发中使用极为广泛。

1. 缓存层应用

  • 热点数据缓存:将高频访问数据(用户信息、商品详情)放入 Redis,减少数据库压力。

  • 缓存更新策略

    • Cache Aside(常用):读写时先操作数据库,再更新缓存。
    • Write Through:先写缓存再写数据库,由缓存层负责落库。
    • Write Back:先写缓存,异步写数据库,适合对一致性要求不高的场景。
  • 缓存过期策略:合理设置 TTL,避免缓存雪崩。

2. 分布式锁

  • 基于 SETNX + 过期时间实现互斥锁。
  • Redisson 提供更健壮的实现,支持重入锁、公平锁。
  • 需考虑锁续约和锁丢失问题。

3. 队列与消息系统

  • 使用 ListStream 实现简单消息队列。
  • 常见场景:异步任务、延时任务。
  • 大规模场景仍推荐 Kafka 等专业消息中间件。

4. 计数与限流

  • 基于 INCR 实现接口访问计数。
  • 结合 Lua 脚本实现分布式限流(滑动窗口、令牌桶)。

5. 会话存储

  • 在分布式应用中,用 Redis 存储用户 Session。
  • 结合 Spring Session 可自动完成登录态共享。

6. 常见问题与优化

  • 缓存穿透:布隆过滤器拦截不存在的请求。
  • 缓存雪崩:设置不同过期时间,避免同一时刻全部失效。
  • 缓存击穿:针对热点 key,加互斥锁防止并发击穿。

结论:Redis 不只是缓存,而是后端系统的“多功能工具箱”。合理利用数据结构和特性,能显著提升系统性能与稳定性。