FusionCache分布式缓存中的序列化陷阱与解决方案

背景介绍

在.NET生态系统中，FusionCache作为一个高性能的缓存库，提供了多级缓存和分布式缓存支持。然而，当开发者在使用FusionCache的分布式缓存功能时，可能会遇到一个常见的陷阱——序列化/反序列化问题。

问题现象

开发者在实际项目中发现，当尝试从FusionCache中读取会话数据时，系统抛出了序列化异常。具体表现为无法正确反序列化SessionDto对象的集合。错误信息显示JSON值无法转换为System.Collections.Generic.IList<Application.DTOs.SessionDto>类型。

根本原因分析

经过深入排查，发现这个问题通常由以下两种情况引起：

1. 模型变更导致的不兼容：当缓存中已存在旧版本的数据结构，而应用程序中的模型已经发生变更时，反序列化过程就会失败。例如：

   • 属性类型从string改为int
   • 添加或删除了某些属性
   • 集合类型从List改为IEnumerable等

2. 缓存持久化特性：由于分布式缓存(如Redis)中的数据是持久化的，即使应用程序重启，缓存数据仍然存在。这与内存缓存不同，内存缓存在应用重启后会清空。

解决方案

1. 清除陈旧缓存数据

最直接的解决方法是彻底清除现有的缓存数据：

# 对于使用Docker的环境
docker compose down -v
docker compose up -d

这种方法适用于开发环境，可以确保从干净的状态开始。

2. 使用版本化缓存键（推荐方案）

对于生产环境，推荐采用更优雅的版本化方案：

// 在缓存键中加入模型版本标识
string cacheKey = $"v2_{originalKey}";

// 当模型变更时，更新版本号
string cacheKey = $"v3_{originalKey}";

这种方法的优势在于：

• 允许平滑过渡，新旧版本可以共存
• 便于回滚和A/B测试
• 可以精确控制缓存失效时机

3. 配置自定义序列化器

如果项目中有特殊的序列化需求，可以为FusionCache配置自定义的System.Text.Json序列化选项：

var serializerOptions = new JsonSerializerOptions {
    // 自定义配置
    PropertyNamingPolicy = JsonNamingPolicy.CamelCase,
    Converters = { new CustomConverter() }
};

var fusionCache = new FusionCache(new FusionCacheOptions {
    Serializer = new FusionCacheSystemTextJsonSerializer(serializerOptions)
});

最佳实践建议

1. 模型变更策略：对DTO或模型进行重大变更时，应该同步考虑缓存兼容性问题。

2. 开发环境处理：在开发阶段，可以考虑使用内存缓存或频繁清除分布式缓存，避免干扰开发流程。

3. 监控与日志：对于生产环境，建议实现缓存访问的监控和详细日志，便于快速定位序列化问题。

4. 版本控制：为重要模型建立版本控制机制，可以在模型类中加入版本标识属性。

总结

FusionCache作为强大的缓存解决方案，其分布式缓存功能带来了数据持久化的优势，但也引入了序列化兼容性的挑战。通过理解问题本质并采用版本化缓存键等策略，开发者可以有效地规避这类问题，构建更加健壮的应用程序。

记住，缓存一致性是分布式系统中的一个重要考量点，合理的缓存失效和版本管理策略应该成为系统设计的一部分。