缓存三大坑）¶

高频缓存与计数器、分布式锁首选。覆盖：五大数据结构及扩展、持久化、高可用、缓存典型问题、分布式锁、内存淘汰。依据 Redis Official Docs（官方为准）。

📌 适用版本 / 更新日期：Redis 7.x（含 7.4 LTS 思路）；最后更新 2026-08。

1. 五大数据结构（及选型）¶

结构	特点	场景	注意
`String`	二进制安全，最大 512MB	缓存、计数器 `INCR`、分布式锁	大 value 阻塞
`Hash`	字段-值映射	对象属性（用户资料）	避免大 Hash 单 key
`List`	双向链表/压缩列表	队列、最新列表	大列表 `LRANGE` 慢
`Set`	无序去重	标签、点赞、交集	—
`ZSet`	带分数有序	排行榜、延迟队列	按 score 范围查

进阶结构（官方）

Bitmap：用户签到、布隆过滤器的底层。
HyperLogLog：UV 去重估算（误差 ~0.81%）。
Geo：经纬度附近的人。
Stream：消息队列（Kafka 轻量替代，支持消费组）。

2. 持久化¶

方式	机制	优点	缺点
RDB	定时快照	恢复快、文件小	丢最后一次快照后数据
AOF	追加写命令	数据更安全（`everysec`）	文件大、恢复慢
混合（推荐）	RDB+AOF	兼顾	Redis 4+ 默认 `aof-use-rdb-preamble`

持久化配置

AOF appendfsync：everysec（默认，最多丢 1s）优于 always（慢）和 no（依赖 OS）。
生产开混合持久化，重启恢复快且数据全。

3. 高可用¶

主从复制：读写分离，从库异步复制（有延迟）；主挂需人工/哨兵切换。
哨兵（Sentinel）：监控+自动故障转移+配置中心。
Cluster（集群）：数据分槽（16384 槽），多主多从，自动分片与故障转移。

Cluster 限制

不支持多 key 跨槽事务/mget（除非同 slot，用 hash tag {user1} 强制同槽）。
单 key 最大 512MB，单节点内存建议 ≤ 数 GB 便于迁移。

4. 缓存三大坑（必考必踩）¶

4.1 缓存穿透（查不存在的数据）¶

现象：恶意/异常请求 id=-1，缓存和 DB 都没有 → 每次打到 DB。
对策：null 缓存短过期、布隆过滤器（Bitmap）拦截不存在 key。

4.2 缓存击穿（热点 key 过期瞬间）¶

现象：某超热 key 到期，瞬间大量请求穿透到 DB。
对策：热点 key 不过期（逻辑过期）、互斥锁单飞重建（SETNX 重建中只放一个查 DB）。

4.3 缓存雪崩（大量 key 同时过期 / Redis 挂）¶

现象：大批 key 同一时刻失效，或 Redis 宕机，DB 被打崩。
对策：过期时间加随机抖动；多级缓存；Redis 高可用（哨兵/集群）；限流降级。

经典错误实现

分布式锁用 SETNX 后忘记设超时 → 持有锁的进程崩了，锁永不释放。正确：SET key val NX PX 30000（设值同时设过期，原子）。
锁释放不校验持有者 → 误删别人的锁。正确：用唯一 value，释放时 Lua 脚本比对再删（保证原子）。

5. 分布式锁（正确姿势）¶

-- 加锁（原子设值+过期）
SET lock:order:1 <uuid> NX PX 30000
-- 释放（仅当是自己持有才删，Lua 原子）
if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then
  return redis.call('del', KEYS[1])
else return 0 end

生产建议

锁粒度要细（订单级而非全表级），持有时间要估准并留余量。
需要可重入/自动续期 → 用 Redisson（官方社区库）RLock，自带 watchdog 续期。

6. 内存淘汰与键过期¶

策略 `maxmemory-policy`	行为
`noeviction`（默认）	写满报错（缓存场景不推荐）
`allkeys-lru`	所有 key LRU 淘汰（缓存常用）
`volatile-lru`	仅设了过期时间的 key LRU
`allkeys-lfu`	LFU（访问频率，更准）

大 key / 热 key

大 key（如 1MB 的 Hash/大 List）删除/传输阻塞单线程 → 用 UNLINK（异步删）代替 DEL。
热 key（单 key 极高 QPS）打满单节点 → 本地缓存 + 多副本打散。

7. 自测¶

Q: 热点 key 突然失效，大量请求打到 DB 怎么办？
A: 互斥锁单飞重建 + 热点 key 逻辑过期 + 布隆过滤器防穿透 + 过期加随机防雪崩。

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