摘要：根據和判斷是否命中強緩存。如何保證，緩存與數據庫的數據一致性新增數據先新增到數據庫，再新增到緩存。推薦閱讀系統的講解單點登錄系統的講解安全防御系統的講解接口簽名驗證系統的講解浮點數高精度運算本文歡迎轉發，轉發請注明作者和出處，謝謝

緩存已經成了項目中是必不可少的一部分，它是提高性能最好的方式，例如減少網絡I/O、減少磁盤I/O 等，使項目加載速度變的更快。

緩存可以是CPU緩存、內存緩存、硬盤緩存，不同的緩存查詢速度也不一樣（CPU緩存 > 內存緩存 > 硬盤緩存）。

接下來，給大家逐一進行介紹。

瀏覽器將請求過的頁面存儲在客戶端緩存中，當訪問者再次訪問這個頁面時，瀏覽器就可以直接從客戶端緩存中讀取數據，減少了對服務器的訪問，加快了網頁的加載速度。

用戶發送的請求，直接從客戶端緩存中獲取，不請求服務器。

根據 Expires 和 Cache-Control 判斷是否命中強緩存。

代碼如下：

header("Expires: ". gmdate("D, d M Y H:i:s", time() + 3600). " GMT");
header("Cache-Control: max-age=3600"); //有效期3600秒

Cache-Control 還可以設置以下參數：

public：可以被所有的用戶緩存（終端用戶的瀏覽器/CDN服務器）

private：只能被終端用戶的瀏覽器緩存

no-cache：不使用本地緩存

no-store：禁止緩存數據

用戶發送的請求，發送給服務器，由服務器判定是否使用客戶端緩存。

代碼如下：

$last_modify = strtotime($_SERVER["HTTP_IF_MODIFIED_SINCE"]);
if (time() - $last_modify < 3600) {
    header("Last-Modified: ". gmdate("D, d M Y H:i:s", $last_modify)." GMT");
    header("HTTP/1.1 304"); //Not Modified
    exit;
}
header("Last-Modified: ". gmdate("D, d M Y H:i:s")." GMT");

將更新頻率低，讀取頻率高的數據，緩存成文件。

比如，項目中多個地方用到城市數據做三級聯動，我們就可以將城市數據緩存成一個文件（city_data.json），JS 可以直接讀取這個文件，無需請求后端服務器。

CMS（內容管理系統），也許大家都比較熟悉，比如早期的 DEDE、PHPCMS，后臺都可以設置靜態化HTML，用戶在訪問網站的時候讀取的都是靜態HTML，不用請求后端的數據庫，也不用Ajax請求數據接口，加快了網站的加載速度。

靜態化HTML有以下優點：

有利于搜索引擎的收錄（SEO）

頁面打開速度快

減少服務器負擔

CDN（Content Delivery Network）內容分發網絡。

用戶訪問網站時，自動選擇就近的CDN節點內容，不需要請求源服務器，加快了網站的打開速度。

緩存主要包括 HTML、圖片、CSS、JS、XML 等靜態資源。

Memcached 是高性能的分布式內存緩存服務器。

一般的使用目的是，通過緩存數據庫查詢結果，減少數據庫訪問次數，以提高動態Web應用的速度、提高可擴展性。

它也能夠用來存儲各種格式的數據，包括圖像、視頻、文件等。

Memcached 僅支持K/V類型的數據，不支持持久化存儲。

Memcache 與 Memcached 的區別

Memcached 從0.2.0開始，要求PHP版本>=5.2.0，Memcache 要求PHP版本>=4.3。

Memcached 最后發布時間為2018-12-24，Memcache 最后發布時間2013-04-07。

Memcached 基于libmemcached，Memcache 基于PECL擴展。

可以將 Memcached 看作是 Memcache 的升級版。

PHP Memcached 使用手冊：

http://www.php.net/manual/zh/...

Memcached 經常拿來與 Redis 做對比，接下來介紹下 Redis 緩存。

Redis 是一個高性能的 K/V 數據庫。

Redis 很大程度補償了 Memcached K/V存儲的不足，比如 List（鏈表）、Set（集合）、Zset（有序集合）、Hash（散列），既可以將數據存儲在內存中，也可以將數據持久化到磁盤上，支持主從同步。

總的來說，可以將 Redis 看作是 Memcached 的擴展版，更加重量級，功能更強大。

Redis 在日常工作中使用的居多。

Redis 學習網址：http://www.redis.cn/

MongoDB 是一個基于分布式文件存儲的數據庫。由 C++ 語言編寫。

旨在為 WEB 應用提供可擴展的高性能數據存儲解決方案。

MongoDB 是一個介于關系數據庫和非關系數據庫之間的產品，是非關系數據庫當中功能最豐富，最像關系數據庫的。

MongoDB 學習網址：http://www.mongodb.org.cn

利用 mod_expires ，指定緩存的過期時間，可以緩存HTML、圖片、JS、CSS 等。

打開 http.conf，開啟模塊：

LoadModule expires_module modules/mod_expires.so

指定緩存的過期時間：

     #打開緩存
     ExpiresActive on 

     #css緩存(8640000秒=10天)
     ExpiresByType text/css A8640000

     #js緩存
     ExpiresByType application/x-javascript A8640000
     ExpiresByType application/javascript A8640000

     #html緩存
     ExpiresByType text/html A8640000

     #圖片緩存
     ExpiresByType image/jpeg A8640000
     ExpiresByType image/gif A8640000
     ExpiresByType image/png A8640000
     ExpiresByType image/x-icon A8640000

 

利用 expire 參數，指定緩存的過期時間，可以緩存HTML、圖片、JS、CSS 等。

打開 nginx.conf ：

//以圖片為例：
location ~.(gif|jpg|jepg|png|bmp|ico)$ { #加入新的location
    root html;
    expires 1d; #指定緩存時間
}

大家也可以了解下：proxy_cache_path 和 proxy_cache，進行緩存的設置。

Opcode（Operate Code）操作碼。

PHP程序運行完后，馬上釋放所有內存，所有程序中的變量都銷毀，每次請求都要重新翻譯、執行，導致速度可能會偏慢。

當解釋器完成對腳本代碼的分析后，便將它們生成可以直接運行的中間代碼，也稱為操作碼。

操作碼 的目地是避免重復編譯，減少CPU和內存開銷。

APC（Alternative PHP Cache）可選 PHP 緩存。

APC 的目標是提供一個自由、 開放，和健全的框架，用于緩存、優化 PHP 中間代碼。

APC 可以去掉 php 動態解析以及編譯的時間，使php腳本可以執行的更快。

APC 擴展最后的發布時間為 2012-09-03。

感興趣可以了解下，官方介紹：http://php.net/manual/zh/book...

eAccelerator：A PHP opcode cache。

感興趣可以了解下，官方介紹：http://eaccelerator.net/

XCache 是一個又快又穩定的 PHP opcode 緩存器。

感興趣可以了解下，官方介紹：http://xcache.lighttpd.net/

文章主要簡單的介紹了 瀏覽器緩存、文件緩存、NoSQL緩存、WEB服務器緩存、Opcode緩存。

每一種緩存都可以深入研究，從介紹 -> 安裝 -> 使用 -> 總結應用場景。

大家可以思考下，通過上面的介紹，工作中我們使用了哪些緩存？

還可以再使用哪些緩存，可以對我們的項目有幫助？

用過緩存，大家肯定遇到過比較頭痛的問題，比如數據一致性，雪崩，熱點數據緩存，緩存監控等等。

給大家列出幾個問題，純屬拋轉引玉。

舉一些場景：

一、比如實現一個簡單的日志收集功能或發送大量短信、郵件的功能，實現方式是先將數據收集到隊列中，然后有一個定時任務去消耗隊列，處理該做的事情。

直接使用 Redis 的 lpush，rpop 或 rpush，lpop。

//進隊列
$redis->lpush(key, value);

//出隊列
$redis->rpop(key);

Memcached 沒有這種數據結構。

二、比如我們要存儲用戶信息，ID、姓名、電話、年齡、身高 ，怎么存儲？

方案一：key => value

key = user_data_用戶ID

value = json_encode(用戶數據)

查詢時，先取出key，然后進行json_decode解析。

方案二：hash

key = user_data_用戶ID

hashKey = 姓名，value = xx

hashKey = 電話，value = xx

hashKey = 年齡，value = xx

hashKey = 身高，value = xx

查詢時，取出key即可。

//新增
$redis->hSet(key, hashKey, value);
$redis->hSet(key, hashKey, value);
$redis->hSet(key, hashKey, value);

//編輯
$redis->hSet(key, hashKey, value);

//查詢
$redis->hGetAll(key); //查詢所有屬性
$redis->hGet(key, hashKey); //查詢某個屬性

方案二 優于 方案一。

三、比如社交項目類似于新浪微博，個人中心的關注列表和粉絲列表，雙向關注列表，還有熱門微博，還有消息訂閱 等等。

以上都用 Redis 提供的相關數據結構即可。

四、Memcached 只存儲在內存中，而 Redis 既可以存儲在內存中，也可以持久化到磁盤上。

如果需求中的數據需要持久化，請選擇 Redis 。

個人在工作中沒有用到 Memcached ，通過查詢資料得到 Memcached 內存分配時優于 Redis。

Memcached 默認使用 Slab Allocation 機制管理內存，按照預先規定的大小，將分配的內存分割成特定長度的塊以存儲相應長度的key-value數據記錄，以完全解決內存碎片問題。

新增數據：先新增到數據庫，再新增到緩存。

編輯數據：先刪除緩存數據，再修改數據庫中數據，再新增到緩存。

刪除數據：先刪除緩存數據，再刪除數據庫中數據。

查詢數據：先查詢緩存數據，沒有，再查詢數據庫，再新增到緩存。

強一致性是很難保證的，比如事務一致性，時間點一致性，最終一致性等。

具體問題具體分析吧。

用戶請求緩存中不存在的數據，導致請求直接落在數據庫上。

一、設置有規則的Key值，先驗證Key是否符合規范。

二、接口限流、降級、熔斷，請研究 istio：https://istio.io/

三、布隆過濾器。

四、為不存在的key值，設置空緩存和過期時間，如果存儲層創建了數據，及時更新緩存。

一、互斥鎖，只允許一個請求去重建索引，其他請求等待緩存重建執行完，重新從緩存獲取數據。

二、雙緩存策略，原始緩存和拷貝緩存，當原始緩存失效請求拷貝緩存，原始緩存失效時間設置為短期，拷貝緩存設置為長期。

已上，純屬拋轉引玉，結合自己的情況，具體問題，具體分析吧。

系統的講解 - SSO 單點登錄

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