⏰ 快取過期與失效：TTL、LRU、主動清除

📌 TTL（Time To Live）存活時間

每個 Redis 鍵都可以設定「到期時間」，時間到了自動刪除。

# 設定鍵並指定 TTL（秒）
SET product:1001 "{...}" EX 300     # 300 秒後過期

# 設定鍵並指定 TTL（毫秒）
SET product:1001 "{...}" PX 300000  # 300000 毫秒後過期

# 對已存在的鍵設定 TTL
EXPIRE product:1001 300
PEXPIRE product:1001 300000

# 查看剩餘 TTL
TTL product:1001      # 返回剩餘秒數，-1 表示永不過期，-2 表示不存在
PTTL product:1001     # 毫秒精度

# 移除 TTL（變成永不過期）
PERSIST product:1001

📌 .NET 中設定過期時間

使用 StackExchange.Redis

var db = redis.GetDatabase();

// 設定帶 TTL 的鍵
await db.StringSetAsync("session:abc", "user-data",
    TimeSpan.FromMinutes(30));

// 對已存在的鍵設定過期
await db.KeyExpireAsync("product:1001", TimeSpan.FromMinutes(5));

// 查看剩餘時間
TimeSpan? ttl = await db.KeyTimeToLiveAsync("product:1001");
Console.WriteLine($"剩餘: {ttl?.TotalSeconds} 秒");

// 移除過期（永不過期）
await db.KeyPersistAsync("product:1001");

使用 IDistributedCache

var options = new DistributedCacheEntryOptions();

// 絕對過期：從現在起 5 分鐘後過期（不管有沒有人存取）
options.AbsoluteExpirationRelativeToNow = TimeSpan.FromMinutes(5);

// 滑動過期：2 分鐘沒人存取就過期（每次存取會重設計時器）
options.SlidingExpiration = TimeSpan.FromMinutes(2);

// 兩者可以同時使用！
// 例：滑動 2 分鐘 + 絕對 5 分鐘
// → 持續被存取最多活 5 分鐘，2 分鐘沒人用就過期
options.AbsoluteExpirationRelativeToNow = TimeSpan.FromMinutes(5);
options.SlidingExpiration = TimeSpan.FromMinutes(2);

await _cache.SetStringAsync("product:1001", json, options);

📌 AbsoluteExpiration vs SlidingExpiration

絕對過期（Absolute）：
├── 設定 ──── 5 分鐘後 ──── 過期（不管有沒有人用）

滑動過期（Sliding）：
├── 設定 ── 存取 ── 存取 ── 2分鐘沒人用 ── 過期
│          ↑ 重設   ↑ 重設

同時使用：
├── 設定 ── 存取 ── 存取 ── 存取 ── 5分鐘到 ── 過期
│          ↑重設    ↑重設    ↑重設   （絕對上限）

📌 記憶體淘汰策略

當 Redis 記憶體用滿時，會根據設定的策略淘汰舊資料。

# 設定最大記憶體
maxmemory 256mb

# 設定淘汰策略
maxmemory-policy allkeys-lru

八種淘汰策略

推薦： 純快取用 allkeys-lru，混合用途用 volatile-lru。

📌 主動清除快取的時機與方法

public class CacheInvalidationService
{
    private readonly IDatabase _redis;

    // 1. 更新資料時清除
    public async Task OnProductUpdated(int productId)
    {
        await _redis.KeyDeleteAsync($"product:{productId}");
    }

    // 2. 批量清除某個前綴的所有快取
    public async Task ClearProductCache()
    {
        var server = _redis.Multiplexer.GetServer("localhost:6379");
        var keys = server.Keys(pattern: "product:*").ToArray();

        if (keys.Length > 0)
            await _redis.KeyDeleteAsync(keys);

        Console.WriteLine($"已清除 {keys.Length} 筆商品快取");
    }

    // 3. 使用 Pub/Sub 通知其他實例清除快取
    public async Task PublishCacheInvalidation(string key)
    {
        var sub = _redis.Multiplexer.GetSubscriber();
        await sub.PublishAsync("cache:invalidate", key);
    }
}

📌 範例：商品快取 + 30 秒 TTL

public class ProductCacheService
{
    private readonly IDistributedCache _cache;
    private readonly AppDbContext _db;

    private static readonly DistributedCacheEntryOptions _cacheOptions = new()
    {
        AbsoluteExpirationRelativeToNow = TimeSpan.FromSeconds(30),
        SlidingExpiration = TimeSpan.FromSeconds(10)
    };

    public async Task<Product?> GetProductAsync(int id)
    {
        var key = $"product:{id}";
        var cached = await _cache.GetStringAsync(key);

        if (cached != null)
            return JsonSerializer.Deserialize<Product>(cached);

        var product = await _db.Products.FindAsync(id);
        if (product != null)
        {
            await _cache.SetStringAsync(key,
                JsonSerializer.Serialize(product), _cacheOptions);
        }
        return product;
    }
}

🔑 重點整理

1. TTL 是快取過期的基礎，用 EX/PX 或 EXPIRE 設定
2. AbsoluteExpiration 固定時間過期，SlidingExpiration 閒置才過期
3. 最佳實踐是 兩者合用，Sliding + 絕對上限
4. 記憶體滿時，allkeys-lru 是最常用的淘汰策略
5. 資料更新後要 主動清除快取，保持一致性