Rails ActiveSupport::Cache 缓存存储详解

Rails 的 ActiveSupport::Cache 提供了多种缓存存储实现，所有存储都使用统一的 API：

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Rails.cache.read(key)
Rails.cache.write(key, value, expires_in: 1.hour)
Rails.cache.fetch(key) { expensive_operation }  # 经典缓存模式
Rails.cache.delete(key)
Rails.cache.clear  # 清空整个缓存

以下分别详细讲解 MemoryStore、FileStore、MemCacheStore 和 RedisCacheStore。

1. ActiveSupport::Cache::MemoryStore

配置方式

MemoryStore 是开发环境的默认缓存，无需额外 gem。

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# config/environments/*.rb 或 config/application.rb

# 基本配置（默认无限容量）
config.cache_store = :memory_store

# 带选项：限制缓存大小（单位字节）和线程安全
config.cache_store = :memory_store, { size: 64.megabytes, threadsafe: true }

代码例子

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# 写入缓存
Rails.cache.write("current_user_name", "alex", expires_in: 10.minutes)

# 读取缓存
name = Rails.cache.read("current_user_name")

# fetch：不存在时执行块并缓存结果
user_count = Rails.cache.fetch("user_count", expires_in: 5.minutes) do
  User.count
end

优缺点

优点：

速度最快（纯内存，无 IO/网络开销）
配置最简单，无外部依赖
适合快速开发和测试

缺点：

数据不持久化，进程重启即丢失
每个 Ruby 进程独立，无法跨进程/服务器共享
受进程内存限制，大数据量易导致 OOM

2. ActiveSupport::Cache::FileStore

配置方式

无需额外 gem，只需指定缓存目录。

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# 基本配置
config.cache_store = :file_store, "/path/to/cache/directory"

# 推荐配置
config.cache_store = :file_store, Rails.root.join("tmp", "cache")

代码例子

（API 与其他存储完全相同）

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Rails.cache.write("featured_posts", posts, expires_in: 1.hour)
posts = Rails.cache.fetch("featured_posts") { Post.featured.limit(10).to_a }

优缺点

优点：

数据持久化到磁盘，重启不丢失
无外部服务依赖
多进程可共享（共享同一文件系统）

缺点：

磁盘 IO 性能较差，高并发时瓶颈明显
缓存文件过多时文件系统压力大（inode 耗尽风险）
不适合分布式多服务器部署（NFS 性能差）

3. ActiveSupport::Cache::MemCacheStore

配置方式

需要 gem：gem 'dalli'（推荐的 Memcached 客户端）。

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# 单服务器
config.cache_store = :mem_cache_store, "localhost:11211"

# 多服务器 + 选项
config.cache_store = :mem_cache_store,
  ["cache-01.example.com:11211", "cache-02.example.com:11211"],
  { namespace: "myapp", compress: true, expires_in: 1.day }

代码例子

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Rails.cache.write("stats_dashboard", stats_data, expires_in: 30.minutes)
data = Rails.cache.fetch("stats_dashboard") { calculate_complex_stats }

优缺点

优点：

原生分布式，支持多服务器集群
高并发性能优秀
成熟的 LRU 淘汰机制

缺点：

需要单独部署和维护 Memcached 服务
数据不持久化，重启丢失
功能相对单一（仅 key-value）
新项目已逐渐被 Redis 取代

4. ActiveSupport::Cache::RedisCacheStore

配置方式

需要 gem：gem 'redis'。

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# 基本配置
config.cache_store = :redis_cache_store, { url: "redis://localhost:6379/0" }

# 生产推荐配置
config.cache_store = :redis_cache_store, {
  url: ENV["REDIS_URL"] || "redis://redis:6379/0",
  namespace: "myapp:cache",
  expires_in: 90.minutes,
  compress: true
}

代码例子

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# 普通使用
Rails.cache.write("leaderboard", ranking, expires_in: 1.hour)

# Redis 独有高级特性：标签失效
Rails.cache.write("post:123", post, raw: true, tags: ["posts", "user:#{post.user_id}"])
Rails.cache.delete_tagged("posts")  # 批量失效

优缺点

优点：

分布式 + 可持久化（RDB/AOF）
性能接近 Memcached，功能丰富（标签失效、原子操作）
与 Rails 生态深度集成（Action Cable、Sidekiq 等可共用）
官方推荐，社区支持最好

缺点：

需要部署和维护 Redis 服务
配置相对复杂（尤其集群）
内存占用稍高（功能多）

综合对比表格

对比维度	MemoryStore	FileStore	MemCacheStore	RedisCacheStore
配置复杂度	最低	低	中等	中等
外部依赖	无	无	Memcached + dalli gem	Redis + redis gem
持久性	无	有	无	可配置
分布式支持	无	有限（需共享文件系统）	优秀	优秀（集群/哨兵）
性能	极高（纯内存）	中等（磁盘 IO）	高	高（接近 Memcached）
容量/淘汰机制	可限制条目数	磁盘空间限制	LRU	多种策略（LRU/LFU/TTL 等）
高级功能	基本	基本	基本（CAS）	丰富（标签失效、原子操作、Pub/Sub）
最佳场景	开发/测试、单进程	单服务器中小型生产	传统高并发分布式	现代中大型分布式（官方推荐）
主要优点	最快、无依赖	持久化、无外部服务	分布式成熟、高并发	功能最全、生态最佳、可持久化
主要缺点	不共享、不持久	IO 瓶颈、不适合分布式	不持久、功能单一	需要维护 Redis、配置稍复杂

总结建议

新项目 ：强烈推荐 RedisCacheStore（Rails 官方首选）。
本地开发/测试 ：使用 MemoryStore（默认）。
极简单机生产 ：选择 FileStore。
已有 Memcached 基础设施 ：继续使用 MemCacheStore。