Redis缓存那些事儿，网站性能提升里不能忽视的关键点

“Redis缓存那些事儿，网站性能提升里不能忽视的关键点” 来源：综合自互联网技术社区、博客及实践经验总结）

咱们先从一个最简单的场景说起，你开了一个网上商城，首页上要展示最热销的十件商品，每次有用户打开首页，你的网站服务器就得去数据库里查一遍，按照销量排序，再把结果拿回来，一开始用户少，没问题，数据库扛得住，但突然有一天，你的商品火了，访问量暴增，每秒有成千上万人点开首页，这下数据库可就惨了，它就像一个收银台，平时应付十个顾客很轻松，现在突然涌进来一万个顾客同时要结账，CPU直接飙到100%，响应慢得像蜗牛，最后可能直接就“挂掉”了，页面一片空白，用户可不管这些，他们只会觉得你的网站太烂,然后扭头就走。

这时候，Redis就该登场了，你可以把Redis想象成设在数据库前面的一個“超级临时货架”，第一次有人访问首页时，程序还是老老实实去数据库里查出那十件热销商品，但在把结果返回给用户之前，程序会“多一个心眼”，把这个结果一模一样地复制一份，放在Redis这个“临时货架”上，并且给它设一个“保质期”，比如5分钟，那么在接下来的5分钟内，再有用户来访问首页，程序就不用再去麻烦数据库了，而是直接去Redis这个“临时货架”上拿现成的结果，速度飞快，因为Redis是把数据存在内存里的，读写速度比存在硬盘上的数据库要快上百倍甚至更多，这样一来，数据库的压力瞬间就降下来了，网站的速度也提上去了，这就是缓存最核心、最直接的作用：用空间换时间，用服务器上的一点内存空间,换来极高的响应速度。

这个“临时货架”用起来可不是一劳永逸的，有几个非常关键的点如果处理不好,反而会惹出麻烦。

第一个关键点：缓存和数据库的数据一致性。 接着上面的例子，假如有个管理员在后台修改了其中一件热销商品的价格，数据库里的价格已经改了，但Redis“货架”上缓存的那个商品列表里，价格还是旧的，在接下来5分钟的缓存有效期内，所有用户看到的就都是错误的老价格了，这就出现了数据不一致，解决这个问题有几种常见的思路，但没有一种是完美的，可以在更新数据库的同时，直接让对应的缓存失效（删除Redis里的那份数据），这样下次读取时发现缓存没了，就会去数据库取最新的数据并重新缓存，但这要求更新数据库和删除缓存这两个操作必须都成功，否则还是会不一致,这是一个需要仔细设计的地方。

第二个关键点：缓存穿透。 想象一下，有个恶意用户或者爬虫，不停地请求查询一个根本不存在的数据，比如商品ID是负数的商品，每次请求，因为缓存里肯定没有（非法ID不会被缓存），程序都会去数据库查询，数据库也查不到，这样一来，这个无意义的查询就成功地绕过了缓存，每次都直接打在数据库上，如果这种请求量很大，同样能把数据库压垮，解决办法通常是对这种非法请求在应用层就直接拦截掉，或者即使去查了数据库，没找到结果，也把这个“空结果”在Redis里缓存一个很短的时间（比如一两分钟）,让后续相同的恶意请求在缓存层面就被挡住。

第三个关键点：缓存雪崩。 这比穿透更可怕，假设你设置了大量的缓存数据，并且它们都在同一时间点过期。 expiry time一到，所有这些缓存瞬间全部失效，此时恰巧有大量的用户请求涌来，这些请求发现缓存没了，就会全部同时涌向数据库去查询数据，数据库瞬间承受巨大的压力，很可能导致数据库宕机，进而导致整个系统崩溃，这就好比“临时货架”在同一时间被清空，所有顾客又都挤到唯一的总仓库去抢货，直接把仓库挤塌了，避免雪崩的常用方法是给不同的缓存数据设置一个随机的过期时间，让它们分散在不同的时间点失效,避免集体失效的灾难性后果。

第四个关键点：缓存击穿。 这个可以看作是雪崩的“点”版本，它不是大量缓存失效，而是某个非常热点的数据（比如某个顶流明星发布的商品信息）突然过期了，此时有海量的请求同时来访问这个热点数据，发现缓存失效后，这些请求会同时去查询数据库，这个热点查询瞬间就把数据库打穿了，解决思路是使用“互斥锁”，当第一个请求发现缓存失效时，它先去获得一个锁，然后由它一个人去数据库加载数据并重建缓存；在这个期间，其他请求要么等待，要么直接返回一个默认值，等缓存重建好后再来访问,这样就避免了大量请求同时去冲击数据库。

除了这些“坑”，Redis本身也非常强大，它支持多种数据结构，不仅仅是简单的键值对，比如可以用列表（List）来实现简单的消息队列，用集合（Set）来存储用户标签实现精准推荐，用有序集合（Sorted Set）来做排行榜功能,这些都能极大地丰富网站的功能和性能优化手段。

Redis是提升网站性能的一把利器，但它就像一把双刃剑，用好了，网站速度飞起，用户体验极佳；用不好，反而会引发各种诡异的问题，甚至导致系统瘫痪，在享受缓存带来的性能红利时，一定要时刻警惕上面提到的这些关键点，根据自己网站的实际业务场景，做好预案和设计，才能真正让Redis成为你的得力助手,而不是麻烦的根源。