C++ 中的缓存：Redis 及其他

C++ 中的缓存：Redis 及其他流行工具

在高负载的 C++ 应用程序中，数据访问速度至关重要。缓存可以将服务器响应时间缩短 10 到 100 倍，从而减轻数据库和外部 API 的负载。在本文中，我们将介绍 C++ 中用于缓存的主要库：从经典的 Redis 到嵌入式引擎 LevelDB 和 RocksDB。

1. Redis 及 C++ 客户端库

Redis 是最流行的内存键值存储，支持复杂的数据结构（列表、集合、哈希）。C++ 有两个主要的客户端：

hiredis — 一个极简的 C 库（官方库），可以通过封装轻松集成到 C++ 中。
redis-plus-plus — 一个现代的 C++17 库，全面覆盖 Redis 命令，支持连接池、管道和事务。

使用 hiredis 的示例（同步）

#include <hiredis/hiredis.h>#include <iostream>

int main() {    redisContext *c = redisConnect("127.0.0.1", 6379);    if (c == nullptr || c->err) {        std::cerr << "Connection error: " << c->errstr << std::endl;        return 1;    }

    redisReply *reply = (redisReply*)redisCommand(c, "SET key hello");    freeReplyObject(reply);

    reply = (redisReply*)redisCommand(c, "GET key");    if (reply->type == REDIS_REPLY_STRING) {        std::cout << "GET key: " << reply->str << std::endl;    }    freeReplyObject(reply);    redisFree(c);    return 0;}

使用 redis-plus-plus 的示例（异步 + 连接池）

#include <sw/redis++/redis++.h>#include <iostream>

int main() {    sw::redis::Redis redis("tcp://127.0.0.1:6379");

    // 设置带 TTL（5 秒）    redis.setex("user:42", 5, "John Doe");

    // 获取    auto val = redis.get("user:42");    if (val) {        std::cout << "Cached user: " << *val << std::endl;    } else {        std::cout << "Key expired or not found" << std::endl;    }    return 0;}

Redis 的优点： 高速（微秒级）、丰富的命令集、复制、集群。 缺点： 消耗 RAM，需要单独的服务器。

2. Memcached 和 libmemcached

Memcached 是最简单的分布式缓存，仅将数据存储在 RAM 中。对于 C++，使用 libmemcached 库（或其 C++ 封装 libmemcachedutil）。

使用 libmemcached 的示例

#include <libmemcached/memcached.h>#include <iostream>#include <cstring>

int main() {    memcached_st *memc = memcached_create(nullptr);    memcached_server_add(memc, "127.0.0.1", 11211);

    const char *key = "session_token";    const char *value = "abc123";    memcached_return_t rc = memcached_set(memc, key, strlen(key),                                          value, strlen(value),                                          0, 0); // 0 - 无压缩, 0 - TTL

    if (rc == MEMCACHED_SUCCESS) {        size_t value_length;        uint32_t flags;        char *result = memcached_get(memc, key, strlen(key),                                     &value_length, &flags, &rc);        if (rc == MEMCACHED_SUCCESS) {            std::cout << "Get: " << result << std::endl;            free(result);        }    }    memcached_free(memc);    return 0;}

何时选择 Memcached： 当需要简单的缓存且无需复杂数据结构，并且追求最大性能时。Redis 在功能上更胜一筹，而 Memcached 则更简单。