Day30：Redis 缓存策略 + 菜单实战缓存 + 三大缓存问题（穿透 / 击穿 / 雪崩）
一、今日学习目标
- 掌握字典缓存、分布式缓存概念
- 吃透缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩原理 + 解决方案
- 实战：把菜单树、角色权限加入 Redis 缓存
- 适配 DDD 架构，缓存和业务解耦
- 整理高频面试题标准答案
二、基础概念
1. 本地内存缓存 vs 分布式缓存
本地缓存（MemoryCache）
- 进程内缓存，每个服务独立一份
- 集群 / 多实例不共享
- 优点：速度最快、无网络开销
- 缺点：数据不一致、无法跨服务共享
分布式缓存（Redis）
- 独立中间件，所有服务共用一份缓存
- 集群、微服务、多实例数据共享
- 可设置过期、持久化、支持多种数据结构
- 后台管理系统必用 Redis
2. 字典缓存
把不常变动、全局共用的数据放缓存：
- 菜单树形列表
- 角色列表
- 数据字典
- 系统配置特点：改动少、查询多、适合全局缓存
三、三大缓存问题 原理 + 企业级解决方案（面试必背）
1. 缓存穿透
现象
请求数据库不存在的数据，缓存也没有，每次都直接打数据库。例如：查不存在的用户 ID、恶意伪造大量不存在 Key。
解决方案
- 缓存空值，设置短期过期
- 布隆过滤器拦截不存在 Key
- 接口参数校验、非法参数直接拦截
2. 缓存击穿
现象
热点 Key刚好过期，瞬间大量请求同时打到数据库。例如：首页菜单、热门角色配置。
解决方案
- 互斥锁（分布式锁）同一时间只放行一个请求查库
- 热点 Key永不过期
- 后台定时主动刷新缓存
3. 缓存雪崩
现象
大量缓存 Key 同一时间过期，瞬间全部请求压垮数据库；或 Redis 宕机。
解决方案
- 给过期时间加随机偏移，避免同时失效
- Redis 集群高可用（主从 + 哨兵）
- 多级缓存：本地缓存 + Redis
- 服务熔断、降级限流
四、高频面试题 + 标准答案
1. 为什么菜单、角色适合做缓存？
菜单 / 角色改动少、查询频率极高，每次登录、侧边栏渲染都要查库，缓存后大幅减少 DB 压力，提升接口响应速度。
2. 分布式缓存和本地缓存区别？
本地缓存进程独享、不支持多实例共享；Redis 分布式缓存全局共享，适合集群、微服务项目，支持过期、持久化、原子操作。
3. 怎么保证缓存和数据库一致性？
- 更新 / 删除时：先改库，再删缓存
- 不做更新缓存，直接删除，下次查询自动重建
- 强一致性场景可用：队列异步延迟删缓存
4. 为什么不建议缓存永久不过期？
数据变更后缓存不会自动更新，容易脏数据，必须手动删缓存刷新。
五、实战练习：菜单信息接入 Redis 缓存（DDD 架构直接可用）
业务思路
- 查询菜单树 → 先查 Redis
- 有缓存直接返回
- 无缓存查数据库，写入 Redis 再返回
- 新增 / 编辑 / 删除菜单、分配角色菜单时 → 清空对应缓存，保证一致性
1. 缓存 Key 规范
menu:tree:all // 全量菜单树 menu:user:{userId} // 当前用户菜单树2. MenuService 改造缓存版核心逻辑
① 获取全量菜单树（加缓存）
// 缓存Key private const string AllMenuTreeKey = "menu:tree:all"; public async Task<R<List<MenuVo>>> GetTreeListAsync() { // 1.先查Redis var cacheData = await _redis.GetAsync<List<MenuVo>>(AllMenuTreeKey); if (cacheData != null && cacheData.Any()) { return R<List<MenuVo>>.Success(cacheData); } // 2.缓存没有，查库 var allMenus = await _uow.MenuRepository.GetAllAsync(); var voList = _mapper.Map<List<MenuVo>>(allMenus); var tree = BuildMenuTree(voList, 0); // 3.写入Redis 缓存30分钟 await _redis.SetAsync(AllMenuTreeKey, tree, 30); return R<List<MenuVo>>.Success(tree); }② 获取当前用户菜单树（加缓存）
public async Task<R<List<MenuVo>>> GetUserMenuTreeAsync(long userId) { string key = $"menu:user:{userId}"; // 1.读缓存 var cacheData = await _redis.GetAsync<List<MenuVo>>(key); if (cacheData != null && cacheData.Any()) { return R<List<MenuVo>>.Success(cacheData); } // 2.查库逻辑不变... // ...省略原有查角色、查菜单、建树代码 // 3.写入缓存 await _redis.SetAsync(key, tree, 30); return R<List<MenuVo>>.Success(tree); }③ 菜单新增 / 修改 / 删除、角色分配菜单清空缓存
任意菜单变更、角色分配菜单后，删除所有菜单相关缓存
// 清除菜单缓存 await _redis.DeleteAsync(AllMenuTreeKey); // 可按需清空所有用户菜单缓存，简单项目直接清全量即可规范：改库 → 删缓存 → 下次访问自动重建缓存
六、今日任务清单
✅ 理解本地缓存 / 分布式缓存区别
✅ 背熟 缓存穿透、击穿、雪崩 原理 + 方案
✅ 自定义菜单缓存 Key 规范
✅ 改造菜单树接口接入 Redis
✅ 菜单变动主动清空缓存，保证数据一致
✅ 整理本周 Redis 面试题，可直接背面试