来规划一下缓存原理及设计（一）：设计 的学习大纲。

缓存原理及设计（一）：设计 大纲

一、缓存概述

• 1. 缓存的概念和作用
  • 缓存的定义：临时存储数据，以便快速访问
  • 缓存的作用：提高性能、降低延迟、减少数据库负载
• 2. 缓存的应用场景
  • Web 应用
  • 移动应用
  • API 服务
  • 数据库查询
  • 静态资源
• 3. 缓存的分类
  • 本地缓存（进程内缓存）
  • 分布式缓存（进程外缓存）
  • CDN 缓存
  • 数据库缓存
  • 浏览器缓存

二、缓存设计原则

• 1. 缓存的命中率
  • 缓存命中率的定义
  • 影响缓存命中率的因素
  • 提高缓存命中率的策略
• 2. 缓存的更新策略
  • 写回 (Write-Back)
  • 写穿透 (Write-Through)
  • 写失效 (Write-Aside)
• 3. 缓存的淘汰策略
  • LRU (Least Recently Used)
  • LFU (Least Frequently Used)
  • FIFO (First In First Out)
  • 随机淘汰
  • TTL (Time To Live)
• 4. 缓存的一致性
  • 强一致性
  • 最终一致性
  • 缓存与数据库的一致性问题
• 5. 缓存的容量规划
  • 缓存容量的评估
  • 缓存容量的扩展

三、缓存设计模式

• 1. Cache-Aside Pattern
  • 缓存旁路模式
  • 适用场景
  • 优缺点
• 2. Read-Through Pattern
  • 读穿透模式
  • 适用场景
  • 优缺点
• 3. Write-Through Pattern
  • 写穿透模式
  • 适用场景
  • 优缺点
• 4. Write-Behind Pattern (Write-Back)
  • 写后模式（写回模式）
  • 适用场景
  • 优缺点
• 5. Cache-As-Source Pattern
  • 缓存即数据源模式
  • 适用场景
  • 优缺点

四、实践案例

• 设计一个 Web 应用的缓存方案
• 设计一个 API 服务的缓存方案
• 使用 Redis 实现缓存
• 使用 Memcached 实现缓存
• 比较 Redis 和 Memcached 的优缺点

学习资源

• 《大型网站技术架构：核心原理与案例分析》
• 《Redis 设计与实现》
• 《Memcached 技术内幕》
• 各云服务商的缓存服务文档（阿里云 Redis，AWS ElastiCache 等）