告別Redis！如何在PostgreSQL 18實現(xiàn)無緩存架構(gòu)的平滑落地？
我在生產(chǎn)環(huán)境關(guān)掉了 Redis，而且沒有回滾。”
這句話現(xiàn)在仍讓我心里發(fā)緊，因為緩存就像一條安全帶。但在 PostgreSQL 18 上經(jīng)過慎重試驗后，p95 降低了，系統(tǒng)變簡單了，值班負(fù)擔(dān)也減輕了。
風(fēng)險是真實的：用戶會話、結(jié)賬流程、我們的口碑。
收益也是真實的：更少的活動部件，更少的告警短信。
下面是我走過的路徑、我修復(fù)的查詢、唯一關(guān)鍵的圖，以及幾個起決定作用的小配置。
一、我撥動開關(guān)的那一天
我們的熱路徑是一個參數(shù)化的產(chǎn)品查詢，并帶有一點個性化。
緩存為我們帶來了命中，但未命中很嘈雜，而且序列化增加了工作量。
我對該路徑進(jìn)行了端到端的分析，然后嘗試了一個直接的數(shù)據(jù)庫方案，使用更緊湊的索引和一個預(yù)先計算好的投影。
第一次運行很嚇人——然后數(shù)據(jù)穩(wěn)定下來了。
我讓緩存停用了一個完整的周期，看著圖表平靜下來。
二、Postgres 里到底發(fā)生了什么
沒有玄學(xué)，只有兩件落地的事：
1、覆蓋度與選擇性
一個覆蓋索引 + 一個生成列，讓優(yōu)化器只拿我們要的字段，不再碰堆表。
2、預(yù)計算形態(tài)
物化視圖（并發(fā)刷新）把原來靠緩存藏起來的昂貴聚合扛了過來。
PostgreSQL 18 用更理智的執(zhí)行計劃 + 可預(yù)測的 I/O 完成了其余工作。
三、那個讓 Redis 變得多余的查詢
下面的表結(jié)構(gòu)反映了一條常見的 Feed 或目錄切片：商品、軟刪除、新鮮度、個性化鍵。
重點不是字段名，而是“生成列 + 覆蓋索引”的組合正好匹配返回結(jié)果。
-- Schema and plan helpers (run in a maintenance window)
CREATE TABLE catalog_item (
item_id BIGSERIAL PRIMARY KEY,
category_id BIGINT NOT NULL,
tenant_id BIGINT NOT NULL,
price_cents INTEGER NOT NULL,
rating_avg NUMERIC(3,2) NOT NULL DEFAULT 0.0,
tags TEXT[] NOT NULL DEFAULT '{}',
updated_at TIMESTAMPTZ NOT NULL DEFAULT now(),
deleted BOOLEAN NOT NULL DEFAULT FALSE
);
-- Generated column to precompute a simple personalization bucket
ALTER TABLE catalog_item
ADD COLUMN p_bucket SMALLINT GENERATED ALWAYS AS (
(rating_avg * 10)::smallint
) STORED;
-- Covering index that matches the query (note the INCLUDE list)
CREATE INDEX CONCURRENTLY idx_catalog_lookup
ON catalog_item (tenant_id, category_id, p_bucket, deleted)
WHERE deleted = FALSE
INCLUDE (item_id, price_cents, rating_avg, updated_at, tags);
-- A precomputed projection for “trending” that used to be cached
CREATE MATERIALIZED VIEW mv_trending AS
SELECT tenant_id, category_id,
item_id, price_cents, rating_avg, tags,
row_number() OVER (PARTITION BY tenant_id, category_id ORDER BY rating_avg DESC, updated_at DESC) AS rk
FROM catalog_item
WHERE deleted = FALSE;
-- Keep it fresh without blocking writers
CREATE UNIQUE INDEX CONCURRENTLY mv_trending_pk
ON mv_trending (tenant_id, category_id, item_id);
-- In a job runner or cron:
-- REFRESH MATERIALIZED VIEW CONCURRENTLY mv_trending;應(yīng)用程序調(diào)用隨后變成了單次往返：
-- Serve top N without touching Redis
PREPARE fetch_slice (bigint, bigint, smallint, int) AS
SELECT item_id, price_cents, rating_avg, tags
FROM catalog_item
WHERE tenant_id = $1
AND category_id = $2
AND p_bucket >= $3
AND deleted = FALSE
ORDER BY rating_avg DESC, updated_at DESC
LIMIT $4;
-- When trending is requested
PREPARE fetch_trending (bigint, bigint, int) AS
SELECT item_id, price_cents, rating_avg, tags
FROM mv_trending
WHERE tenant_id = $1 AND category_id = $2 AND rk <= $3;簡而言之：規(guī)劃器停留在索引上，堆保持"冷卻"，視圖從熱路徑中移除了沉重的聚合操作。
四、從源頭削減延遲
兩個小的配置調(diào)整起到了作用。它們并非萬能藥；但它們確實讓 I/O 保持穩(wěn)定，并讓規(guī)劃器能夠可靠地利用索引和并行性。
# postgresql.conf (16 GB VM example)
shared_buffers = '4GB'
effective_cache_size = '11GB'
work_mem = '64MB'
maintenance_work_mem = '1GB'
track_io_timing = on
jit = on
max_worker_processes = 8
max_parallel_workers_per_gather = 2
random_page_cost = 1.1
default_statistics_target = 500如果你在更快的本地 NVMe 上運行，較低的 random_page_cost 能保持索引掃描的吸引力。track_io_timing 會在你對自己磁盤性能判斷有誤時告訴你。
五、我是如何測量的
我運行了一個簡單的客戶端，它發(fā)出了我們通常緩存的那組參數(shù)。下表來自我的環(huán)境，3 次預(yù)熱運行，顯示的是中位數(shù)。網(wǎng)絡(luò)跳數(shù)和序列化開銷比人們預(yù)期的要多。
+--------------------------------------+-------+-------+-------+-------------------------------+
| Path | p50 | p95 | p99 | Notes |
+--------------------------------------+-------+-------+-------+-------------------------------+
| Redis (hit) | 6 ms | 18 ms| 28 ms| fast but extra hop |
| Redis (miss → DB) | 24 ms | 80 ms| 120 ms| hop + serialization + origin |
| Postgres 18 direct (covering index) | 18 ms | 55 ms| 95 ms| fewer hops, stable tail |
| Postgres 18 via mv_trending (warm) | 12 ms | 38 ms| 70 ms| precomputed hot slice |
+--------------------------------------+-------+-------+-------+-------------------------------+在我們的信息流端點上，直接的數(shù)據(jù)庫路徑擊敗了緩存未命名的尾部延遲，并消除了命中與未命中之間的斷崖式差距。那個差距過去常常出現(xiàn)在用戶追蹤記錄和支持工單中。
六、前后對比，用 ASCII 圖繪制
一個說服團(tuán)隊的流程圖：
BEFORE
┌────────┐ ┌──────────────┐ ┌───────────┐
│ Client │───?│ Redis/Codec │───?│ Postgres │
└────────┘ └──────────────┘ └───────────┘
▲ │ ▲
└──── misses ──┘ └── invalidates ─┘
AFTER
┌────────┐ ┌──────────────────────────────────────────┐
│ Client │─────?│ Postgres 18 │
└────────┘ │ ? Covering index (tenant, category, p) │
│ ? Materialized view for trending │
│ ? Parallel plan where it helps │
└──────────────────────────────────────────┘我們?nèi)匀槐Ａ袅艘粋€只讀副本以確保安全，但熱路徑現(xiàn)在只有一個依賴項。
七、何時緩存仍然占優(yōu)
我并不是反對緩存。如果你需要跨請求協(xié)調(diào)、速率窗口，或者跨服務(wù)的扇出扇入操作，緩存或消息總線仍然有其用武之地。我僅在它掩蓋了規(guī)劃器錯誤并增加了方差的地方移除了它。一個誠實的承認(rèn)：我曾嘗試通過降低 synchronous_commit 來榨取更多性能，但后來撤銷了，因為對于這條路徑來說，寫入語義的風(fēng)險不值得去冒。
八、我保留的可直接復(fù)用的更改
這些是實驗結(jié)束后保留的兩個應(yīng)用層面的部分。
1、應(yīng)用查詢形態(tài)（SQL 預(yù)處理語句），而非 ORM 猜測
參數(shù)順序穩(wěn)定的預(yù)處理語句使得執(zhí)行計劃穩(wěn)定且解析快速。它們也明確了需要索引什么。前面的代碼塊展示了 fetch_slice 和 fetch_trending；那就是實際部署的代碼。
2、適度、常規(guī)的刷新節(jié)奏
刷新 mv_trending 的作業(yè)每隔幾分鐘運行一次，使用 CONCURRENTLY 以保持讀取端的順暢。沒有復(fù)雜的 cron 技巧，沒有失效風(fēng)暴。
九、這對你的團(tuán)隊意味著什么
如果你的緩存只是為了掩蓋源站慢讀，請先嘗試修好源站。
把查詢蓋全，只預(yù)計算真正昂貴的部分。
度量 p95，別看平均。
如果直接走數(shù)據(jù)庫能打敗緩存未命中的長尾，還能減少運維痛苦，就讓更簡單的架構(gòu)贏。
作者丨The Atomic Architect 編譯丨Rio
來源丨網(wǎng)址：https://medium.com/@the_atomic_architect/postgresql-18-killed-my-cache-layer-and-i-am-not-bringing-it-back-764496b2a9a5
