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

1. 掌握字典缓存、分布式缓存概念
2. 吃透缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩原理 + 解决方案
3. 实战：把菜单树、角色权限加入 Redis 缓存
4. 适配 DDD 架构，缓存和业务解耦
5. 整理高频面试题标准答案

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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

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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

1. 缓存空值，设置短期过期
2. 布隆过滤器拦截不存在 Key
3. 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

1. 互斥锁（分布式锁）同一时间只放行一个请求查库
2. 热点 Key 永不过期
3. 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

1. 给过期时间加随机偏移，避免同时失效
2. Redis 集群高可用（主从 + 哨兵）
3. 多级缓存：本地缓存 + Redis
4. 服务熔断、降级限流

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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。

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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

1. 查询菜单树 → 先查 Redis
2. 有缓存直接返回
3. 无缓存查数据库，写入 Redis 再返回
4. 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

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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