缓存接口

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概述

缓存系统基于Rust技术栈实现，支持多种缓存存储方式，提供统一的操作接口，核心特性和实现细节如下：

1. 核心架构与设计

多存储后端支持

系统采用抽象接口与具体实现分离的设计，通过Cache枚举统一封装两种缓存后端：

Redis：分布式缓存，适用于多实例部署场景，依赖bb8-redis连接池管理连接。
Memory：内存缓存，基于DashMap实现线程安全存储，适用于单实例轻量场景。

缓存类型通过配置文件指定（cache_type字段），默认支持redis和memory两种类型。

核心数据结构

Cache枚举（src/cache/mod.rs）：统一对外接口，根据配置动态选择Redis或内存实现。
CacheProvider trait（src/cache/traits.rs）：定义缓存操作标准接口，确保不同后端实现一致性。
MemoryItem结构体（src/cache/memory.rs）：内存缓存的原子单元，包含值、过期时间等元数据。

2. 核心功能与接口

基础键值操作

字符串存储：set_string/get_string用于直接存储字符串，set_string_ex支持设置过期时间（秒级）。
序列化存储：set_value/get_value通过serde_json自动序列化/反序列化任意类型数据。
过期与删除：ttl查询剩余过期时间，remove删除键，get_one_use获取值后自动删除（一次性键）。

示例代码：

// 存储并自动序列化对象
let user = User { id: 1, name: "test" };
cache.set_value("user:1", &user).await?;

// 读取并反序列化
let user: User = cache.get_value("user:1").await?;

高级数据结构

支持Redis风格的复杂数据结构操作：

列表（List）：lpush添加元素，brpop阻塞式弹出元素。
集合（Set）：sadd添加成员。
有序集合（Sorted Set）：zadd添加带分数的元素，zrange/zrangebyscore_limit查询元素。

命名空间隔离

通过namespace机制实现键隔离，避免不同模块键冲突：

初始化时指定默认命名空间（如qiluo），键存储格式为{namespace}:{key}。
可通过with_namespace创建新的命名空间实例，或set_namespace动态切换。

缓存管理

批量查询：get_all获取所有键值对，get_all_paginated支持分页和关键词搜索。
过期清理：内存缓存通过定时任务（每分钟一次）清理过期键，Redis依赖自身过期机制。

3. 实现细节

内存缓存（`MemoryCache`）

存储结构：
- 字符串键值对：DashMap<String, MemoryItem>（支持并发读写）。
- 列表：DashMap<String, Vec<String>>。
- 集合：DashMap<String, DashMap<String, bool>>。
- 有序集合：DashMap<String, Vec<(String, f64)>>。
过期机制：启动后台任务每分钟清理过期项，访问时也会检查过期状态并删除。

Redis缓存（`RedisCache`）

连接管理：使用bb8连接池维护Redis连接，避免频繁创建连接开销。
命令映射：通过redis crate直接调用Redis命令，确保功能完整性。
命名空间处理：自动为键添加命名空间前缀，brpop等命令返回时会还原原始键名。

全局实例管理

通过OnceCell创建全局缓存实例（GLOBAL_CACHE），确保应用内单例：

// 初始化全局缓存
CacheManager::init().await?;

// 获取实例
let cache = CacheManager::instance().await;

4. 配置与初始化

配置参数（`src/config/appconfig.rs`）

pub struct CacheConfig {
    pub cache_type: String,    // 缓存类型：redis/memory
    pub namespace: Option<String>,  // 默认命名空间
    pub url: Option<String>,   // Redis连接地址（redis类型必填）
    pub pool_size: Option<u32>,    // 内存缓存池大小（memory类型必填）
}

初始化流程

读取配置文件，根据cache_type选择后端。
验证配置合法性（如Redis URL非空、内存池大小非空）。
创建对应缓存实例并存储到GLOBAL_CACHE。

5. 关键代码模块

模块路径	功能
`src/cache/mod.rs`	定义`Cache`枚举及全局实例管理，统一缓存操作入口。
`src/cache/traits.rs`	定义`CacheProvider` trait，规范缓存操作接口。
`src/cache/memory.rs`	内存缓存实现，包含数据结构、过期清理等逻辑。
`src/cache/redis.rs`	Redis缓存实现，基于Redis命令映射。
`src/service/sys/s_sys_cache.rs`	提供缓存管理API（列表查询、清空等）。

6. 应用场景

系统缓存：存储用户会话、权限信息等高频访问数据。
任务队列依赖：作为任务队列（如定时任务、异步任务）的底层存储（通过列表、有序集合实现）。
接口性能优化：缓存数据库查询结果，减少DB访问压力。

综上，该缓存系统通过统一接口抽象实现了多后端支持，兼顾分布式与轻量场景，提供丰富的数据结构操作和管理功能，适用于企业级应用的缓存需求。