站長資訊網(wǎng)本篇文章給大家?guī)砹岁P于PHP的相關知識，其中主要介紹了緩存技術的相關內(nèi)容，緩存已經(jīng)成了項目中必不可少的一部分，是提高性能最好的方式，下面一起來看一下，希望對大家有幫助。
概述
緩存已經(jīng)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(wǎng)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(nèi)存緩存、硬盤緩存，不同的緩存查詢速度也不一樣（CPU緩存 優(yōu)于 內(nèi)存緩存 優(yōu)于 硬盤緩存）。
接下來，給大家逐一進行介紹。
瀏覽器緩存
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(shù)據(jù)，減少了對服務器的訪問，加快了網(wǎng)頁的加載速度。
強緩存
用戶發(fā)送的請求，直接從客戶端緩存中獲取，不請求服務器。
根據(jù) 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(shù)：
-
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(shù)據(jù)
協(xié)商緩存
用戶發(fā)送的請求，發(fā)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');
用戶操作行為對緩存的影響
文件緩存
數(shù)據(jù)文件緩存
將更新頻率低，讀取頻率高的數(shù)據(jù)，緩存成文件。
比如，項目中多個地方用到城市數(shù)據(jù)做三級聯(lián)動，我們就可以將城市數(shù)據(jù)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。
全站靜態(tài)化
CMS（內(nèi)容管理系統(tǒng)），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(tài)化HTML，用戶在訪問網(wǎng)站的時候讀取的都是靜態(tài)HTML，不用請求后端的數(shù)據(jù)庫，也不用Ajax請求數(shù)據(jù)接口，加快了網(wǎng)站的加載速度。
靜態(tài)化HTML有以下優(yōu)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緩存
CDN（Content Delivery Network）內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡。
用戶訪問網(wǎng)站時，自動選擇就近的CDN節(jié)點內(nèi)容，不需要請求源服務器，加快了網(wǎng)站的打開速度。
緩存主要包括 HTML、圖片、CSS、JS、XML 等靜態(tài)資源。
NoSQL緩存
Memcached 緩存
Memcached 是高性能的分布式內(nèi)存緩存服務器。
一般的使用目的是，通過緩存數(shù)據(jù)庫查詢結(jié)果，減少數(shù)據(jù)庫訪問次數(shù)，以提高動態(tài)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(shù)據(jù)，包括圖像、視頻、文件等。
Memcached 僅支持K/V類型的數(shù)據(jù)，不支持持久化存儲。
Memcache 與 Memcached 的區(qū)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(fā)布時間為2018-12-24，Memcache 最后發(fā)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/book.memcached.php
Memcached 經(jīng)常拿來與 Redis 做對比，接下來介紹下 Redis 緩存。
Redis緩存
Redis 是一個高性能的 K/V 數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)存儲在內(nèi)存中，也可以將數(shù)據(jù)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(wǎng)址：http://www.redis.cn/
MongoDB緩存
MongoDB 是一個基于分布式文件存儲的數(shù)據(jù)庫。由 C++ 語言編寫。
旨在為 WEB 應用提供可擴展的高性能數(shù)據(jù)存儲解決方案。
MongoDB 是一個介于關系數(shù)據(jù)庫和非關系數(shù)據(jù)庫之間的產(chǎn)品，是非關系數(shù)據(jù)庫當中功能最豐富，最像關系數(shù)據(jù)庫的。
MongoDB 學習網(wǎng)址：http://www.mongodb.org.cn
WEB服務器緩存
Apache緩存
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：
<IfModule expires_module> #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 </IfModule>
Nginx緩存
利用 expire 參數(shù)，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：proxycachepath 和 proxy_cache，進行緩存的設置。
Opcode緩存
Opcode（Operate Code）操作碼。
PHP程序運行完后，馬上釋放所有內(nèi)存，所有程序中的變量都銷毀，每次請求都要重新翻譯、執(zhí)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(nèi)存開銷。
APC緩存
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(yōu)化 PHP 中間代碼。
APC 可以去掉 php 動態(tài)解析以及編譯的時間，使php腳本可以執(zhí)行的更快。
APC 擴展最后的發(fā)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.apc.php
eAccelerator
eAccelerator：A PHP opcode cache。
感興趣可以了解下，官方介紹：http://eaccelerator.net/
XCache
XCache 是一個又快又穩(wěn)定的 PHP opcode 緩存器。
感興趣可以了解下，官方介紹：http://xcache.lighttpd.net/
小結(jié)
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(jié)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？
關于緩存的常見問題
用過緩存，大家肯定遇到過比較頭痛的問題，比如數(shù)據(jù)一致性，雪崩，熱點數(shù)據(jù)緩存，緩存監(jiān)控等等。
給大家列出幾個問題，純屬拋轉(zhuǎn)引玉。
當項目中使用到緩存，我們是選擇 Redis 還是 Memcached ，為什么？
舉一些場景：
一、比如實現(xiàn)一個簡單的日志收集功能或發(fā)送大量短信、郵件的功能，實現(xiàn)方式是先將數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
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 = userdata用戶ID
value = json_encode(用戶數(shù)據(jù))
查詢時，先取出key，然后進行json_decode解析。
方案二：hash
key = userdata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(yōu)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(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)即可。
四、Memcached 只存儲在內(nèi)存中，而 Redis 既可以存儲在內(nèi)存中，也可以持久化到磁盤上。
如果需求中的數(shù)據(jù)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(nèi)存分配時優(yōu)于 Redis。
Memcached 默認使用 Slab Allocation 機制管理內(nèi)存，按照預先規(guī)定的大小，將分配的內(nèi)存分割成特定長度的塊以存儲相應長度的key-value數(shù)據(jù)記錄，以完全解決內(nèi)存碎片問題。
如何保證，緩存與數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)一致性？
新增數(shù)據(jù)：先新增到數(shù)據(jù)庫，再新增到緩存。
編輯數(shù)據(jù)：先刪除緩存數(shù)據(jù)，再修改數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)，再新增到緩存。
刪除數(shù)據(jù)：先刪除緩存數(shù)據(jù)，再刪除數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)。
查詢數(shù)據(jù)：先查詢緩存數(shù)據(jù)，沒有，再查詢數(shù)據(jù)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。
緩存穿透怎么辦？
用戶請求緩存中不存在的數(shù)據(jù)，導致請求直接落在數(shù)據(jù)庫上。
一、設置有規(guī)則的Key值，先驗證Key是否符合規(guī)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(chuàng)建了數(shù)據(jù)，及時更新緩存。
雪崩怎么辦？
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(zhí)行完，重新從緩存獲取數(shù)據(jù)。
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。
推薦學習：《PHP視頻教程》
