跨节点缓存失效广播

概念定义

本地缓存让每个节点都快，让整个集群不一致。一个节点写入的瞬间，其余节点都握着过时的真相。广播失效就是全网修剪这些真相的协同机制。

工作机制

写方在总线上发布失效事件——键、命名空间、版本；所有订阅节点删除匹配条目并记录版本，拒绝重放与迟到消息。Redis 客户端缓存把同一流程形式化为服务端跟踪键失效。

使用场景

整个集群有强新鲜度要求又不想集中缓存时使用。每个失效带版本、监控订阅者延迟、并以 TTL 兜底投递失败时的陈旧上界。

常见误区

发布订阅只保证最终清除——写与投递之间的读取照样拿到陈旧值。经典竞态是“读-回填”：写前开始的查询在失效后完成并把旧值重新塞回缓存——用版本化写或读穿串行化防守。至少一次投递要求幂等处理；无投递监控的 fire-and-forget 会让部分节点静默陈旧数小时。很多场景里，短 TTL 接受陈旧窗口反而是更便宜的选择。

代码示例

// SSG build cache: invalidate prerender output when page hashes change
import { createHash } from 'node:crypto';
import { readFile, writeFile, mkdir, readdir } from 'node:fs/promises';

async function buildIncremental(pagesDir, cacheDir) {
  await mkdir(cacheDir, { recursive: true });

  const pages = (await readdir(pagesDir)).filter((f) => f.endsWith('.md'));

  let cacheMeta = {};
  try {
    cacheMeta = JSON.parse(await readFile(cacheDir + '/manifest.json', 'utf8'));
  } catch {
    cacheMeta = {};
  }

  const manifest = {};
  let rebuilt = 0;

  for (const file of pages) {
    const raw = await readFile(pagesDir + '/' + file, 'utf8');
    const hash = createHash('sha256').update(raw).digest('hex').slice(0, 16);

    if (cacheMeta[file] === hash) {
      manifest[file] = hash; // 静态内容未变，复用缓存产物
      continue;
    }

    const html = '<article>' + raw.replace(/^# (.*)$/m, '<h1>$1</h1>') + '</article>';
    await writeFile(cacheDir + '/' + file.replace(/\.md$/, '.html'), html);
    manifest[file] = hash;
    rebuilt += 1;
  }

  await writeFile(cacheDir + '/manifest.json', JSON.stringify(manifest, null, 2));
  return { total: pages.length, rebuilt, cached: pages.length - rebuilt };
}

const stats = await buildIncremental('content/pages', 'dist/cache');
console.log('build finished:', stats);

import { createClient } from 'redis';

const redis = createClient({ url: process.env.REDIS_URL ?? 'redis://127.0.0.1:6379' });
redis.on('error', (err) => console.error('redis:', err.message));
await redis.connect();

const TTL_SECONDS = 300;

async function cached(key, loader) {
  const hit = await redis.get(key);
  if (hit !== null) {
    await redis.incr('cache:stats:hits');
    return JSON.parse(hit);
  }
  const fresh = await loader();
  await redis.set(key, JSON.stringify(fresh), { EX: TTL_SECONDS, NX: true });
  await redis.incr('cache:stats:misses');
  return fresh;
}

async function invalidate(prefix) {
  const pattern = prefix + ':*';
  for await (const key of redis.scanIterator({ MATCH: pattern, COUNT: 200 })) {
    await redis.del(key);
  }
}

const product = await cached('product:42', () => fetchProduct(42));
await invalidate('product');
await redis.quit();