Redis 缓存的性能与集成验证

2026-10-15，Windows 10.0.19045、.NET 10.0.13、6 个逻辑处理器，Release。服务端为测试环境 Redis 4.0.1 Cluster，3 主 3 副本；客户端使用用户原有的副本 seed 自动发现拓扑，没有改服务器配置。库版本为 HybridCache 10.5.0、RedisCache 10.0.6、StackExchange.Redis 3.3.1。

连接参数通过环境变量提供，仓库不记录真实地址或凭据。原始汇总见 JSON，复现命令见 基准 README。

测量结果

L1 场景	批次中位数 ns/次	线程分配 B/次（四舍五入）
原生 HybridCache 命中	84.0	0.0
IGovernedCache 命中，预建键	104.3	0.0

两者使用同一 HybridCache 实例、相同键与策略、1 KiB 不可变字符串。治理入口增加约 20.3ns（24.1%）；未观察到逐调用额外分配，不能把这个口径扩大成整个请求零分配。实际键构建、DTO、监听和业务源成本仍需分别计算。

Redis 读取场景	平均 ms/次	P95 ms	样本数
原生 HybridCache 强制 L2	0.921	3.620	3,000
原生 IDistributedCache 读取同一 payload	0.871	3.426	3,000

L2 是单线程顺序读取，禁用本地读写且源工厂一旦运行就抛错，确保没有把 L1 命中或回源算成 L2 成功。原生分布式读取返回含 HybridCache 格式信息的 1,142 字节 payload，不解码成业务值；它与 HybridCache 的缓冲接口／命令路径不同，二者差值不能归因于治理层。

方法与边界

先建立连接并主动写入，验证 Redis 已存入数据，再开始预热和采样。首次连接、集群发现及连接重试不计入命中数据。L1 预热后执行 5 轮、每轮每场景 500,000 次，轮换顺序，报告批次均值的中位数和当前线程分配。L2 两条路径轮换执行 3 轮、每轮 1,000 次，记录每次等待完成的时间；包含计时和取消预算检查。

这是一次当前测试网络下的热读取测量，不能用平均延迟倒算最大 TPS。没有覆盖并发容量、大 DTO、故障切换、认证／TLS 或完整 HTTP 请求。没有通过停服、改配置或清空数据制造故障。原生 L2 故障语义的依据见 设计文档。

基准使用随机键前缀，只精确删除创建的一个键，清理已成功；55 秒操作预算之外最多 5 秒清理。报告在测量和清理都成功后才落盘。

集成验证

真实 Redis 测试使用两个独立 DI 容器及两个由 provider 管理的连接，验证 JSON 往返、类型／Scope 隔离、L2 共享、删除后二级不存在但其他 L1 暂存、本地 TTL 过期后重新回源，以及释放一个容器不影响另一个容器。该测试通过，耗时约 7 秒；仅操作并删除三个确定的自建键。

注册测试 16 项、原有核心缓存测试 5 项、Lab 注册测试 10 项通过；另通过可复用项目依赖边界检查、独立源码导出／NuGet 消费及构建布局验证。它们分别确认配置契约、既有行为、宿主组合和可独立引用，不代替生产容量验收。

$env:MS_CACHE_REDIS_TEST_CONNECTION = '<Redis 连接配置>'
$env:MS_CACHE_REDIS_TEST_PREFIX = 'framework-cache-check:'
dotnet test test/MS.Microservice.Caching.Redis.Tests -c Release --filter RedisIntegrationTests

未设置连接时，实库测试明确跳过。测试保留原生连接配置与集群发现重试，总预算 40 秒、清理预算 8 秒。不要为缩短用例禁用连接重试，否则副本 seed 的初始拓扑发现可能尚未完成，测试就无法路由写入。失败后的清理不覆盖原始异常；不确定的写入仍只尝试清理确定的键，条目另设 30 秒 TTL。