ASP .NET Core实战-使用Redis缓存

最新推荐文章于 2025-05-14 17:23:46 发布
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分类专栏： ASP.NET Core实战教程 文章标签： 缓存 .netcore redis
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Redis简介

Redis（Remote Dictionary Server）是一个开源的、基于内存的数据结构存储系统，它可以用作数据库、缓存和消息中间件。Redis以其高性能、丰富的数据结构和灵活的应用场景，在现代软件架构中扮演着重要角色。

一、Redis核心特性

1.1 内存存储

Redis将所有数据存储在内存中，这使得它能够提供极快的读写速度（微秒级响应）。虽然内存比磁盘昂贵，但Redis通过以下方式优化成本：

  • ​​数据淘汰策略​​：当内存不足时，可自动淘汰旧数据
  • ​​持久化选项​​：支持将数据定期保存到磁盘
  • ​​混合存储​​：部分数据可保留在内存，其他数据存储在磁盘

1.2 丰富的数据结构

Redis支持多种数据结构，每种都有其特定用途：

数据结构 特点 典型应用场景
String 简单键值对 缓存、计数器
Hash 字段-值映射 对象存储
List 双向链表
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TinyLFU 就是其中一个优化算法，专门为了解决 LFU 上的三个问题而被设计出来的。LFU 上的三个问题如下如何减少访问频率的保存，所带来的空间开销如何减少访问记录的更新，所带来的时间开销如果提升对局部热点数据的 算法命中率解决第1个问题/第2个问题是采用了 Count–Min Sketch 算法Count-Min Sketch算法将一个hash操作，扩增为多个hash，这样原来hash冲突的概率就降低了几个等级，且当多个hash取得数据的时候，取最低值，也就是Count Min的含义所在。
Nginx的核心功能--正向代理、反向代理、缓存和Rewrite
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Nginx作为高性能Web服务器，其核心功能主要包括四大模块：正向代理、反向代理、缓存加速和Rewrite引擎。正向代理用于客户端访问外部网络的中转服务；反向代理实现负载均衡与服务隐藏，支持多种负载策略；缓存加速通过多级缓存配置提升性能，支持缓存键生成、过期时间设置和清除策略定制；Rewrite引擎用于URL重写，支持多种标记和典型应用场景，如动态URL静态化、多域名统一规范化等。这四大模块的组合使用可构建高性能Web服务架构，QPS处理能力可达5万+/秒，具体性能取决于硬件配置。
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为了提高语义搜索的效率，减少重复的向量化操作，本文介绍了一种通过缓存机制优化get_embeddings方法的技术。该方法通过为输入文本生成唯一标识，并将生成的向量存储在本地缓存文件中（使用.pkl格式），从而避免了对相同文本的重复处理。具体实现包括：创建缓存目录、检查缓存是否存在、分批处理文本、处理异常情况以及保存结果到缓存。此外，还展示了如何将这种缓存机制集成到向量数据库的搜索功能中，通过为查询生成唯一标识并缓存查询结果，进一步提升了搜索性能。实验结果表明，首次查询时进行向量化操作并生成缓存文件，而后续
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缓存穿透是**指用户查询数据，在数据库没有，自然在缓存中也不会有**。这样就导致用户查询的时候，在缓存中找不到对应key的value，每次都要去数据库再查询一遍，然后返回空(相当于进行了两次无用的查询)。这样请求就绕过缓存直接查数据库缓存穿透是指：用户查询数据，在数据库没有，自然在缓存中也不会有。这样就导致用户查询的时候，在 缓存中找不到，每次都要去数据库再查询一遍，然后返回空（相当于进行了两次无用的查询）。这样请 求就绕过缓存直接查数据库，这也是经常提的缓存命中率问题。缓存击穿与 缓存穿透的简单区别。
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这四部分实际上是一个闭环的机制：块放置决定了一个主存块被映射到 Cache 的哪个位置；块识别决定我们如何判断一个内存访问是否命中 Cache；块替换决定当位置冲突时该替换谁；写策略决定了写入数据时 Cache 和主存的一致性如何维护。它们密切关联，共同定义了 Cache 的工作行为和性能表现。有了以上四个基础组成部分的理解，我们就可以正式迈入 Cache Design 的大门了。CacheDesign 是对这些策略的组合与优化，使得 Cache 在访问速度、能效、硬件成本和命中率之间达成。
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