标准LRU在SQL数据库缓存中易失效，因其“刚访问即热”假设不成立：全表扫描、临时JOIN等一次性查询会挤占热点数据，且LRU无法区分同页内不同深度的访问模式。

为什么标准LRU在SQL数据库缓存中容易失效

标准LRU（最近最少使用）假设“刚被访问过的数据，近期还会被访问”，但SQL查询场景下这个假设常不成立。比如全表扫描会把大量冷数据推入缓存并挤走热点行；又如临时JOIN中间结果、一次性报表查询，它们只用一次却长期占据缓存空间。更关键的是，数据库缓存单位通常是数据页（Page）或块（Block），而非单行，而不同查询对同一页面的访问模式差异大——有的只读首几行，有的遍历全部，LRU无法区分这种“访问深度”差异。

基于访问频率与时间双维度的LFU-LRU混合策略

单纯看频率（LFU）易受短期突发查询干扰，单纯看时间（LRU）忽略长期热度。实用做法是给每个缓存项维护两个计数器：访问频次（counter）和最后访问时间戳（last_access）。淘汰时优先淘汰（counter × α + (now − last_access) × β）值最大的项，其中α、β为可调权重（例如α=1, β=0.01）。这样既保留高频热数据，又及时清理长时间未触达的低频页。

• 实现上可在缓存条目结构中增加两个字段，每次get/set时更新
• 为避免counter无限增长，可采用“衰减式LFU”：每隔固定周期（如5分钟）将所有counter右移1位（等效乘以0.5）
• PostgreSQL的shared_buffers虽未直接暴露该算法，但其clock-sweep机制已隐含类似思想

面向查询语义的访问权重分级

不是所有访问都应被同等对待。SELECT主键查询、索引范围扫描、聚合GROUP BY、全表扫描，对缓存价值的贡献差异显著。可在查询解析阶段打标，赋予不同权重：

• 主键等值查询 → 权重3（高价值，大概率复用）
• 索引范围扫描 → 权重2（中价值，局部复用可能）
• 无索引WHERE或ORDER BY + LIMIT → 权重1（低价值，易导致随机IO）
• 全表扫描/临时表构建 → 权重0（不计入热度，或触发强制短生命周期）

缓存项的实际热度 = 原始counter × 查询权重。这要求缓存层与查询优化器轻耦合，MySQL 8.0+可通过Query Rewrite插件+自定义UDF初步支持。

分层缓存+冷热分离的物理隔离设计

把一块内存硬切成“热区”和“冷区”比在统一空间里精调淘汰逻辑更稳定。典型做法：

• 热区（占70%缓存容量）：仅接受权重≥2的访问，淘汰严格按LFU-LRU混合策略
• 冷区（占30%）：接收所有访问，但采用改进Clock算法（带引用位+修改位），且TTL默认设为60秒
• 冷区中的页若在存活期内被再次访问（且权重≥2），自动晋升至热区

这种设计天然抑制扫描类查询污染热数据，也避免因冷数据长期滞留导致热数据被迫驱逐。SQLite的Pager模块、TiDB的Region Cache均采用类似分层思路。