深入了解PHP中的缓存技术_非关系型数据库

概述深入了解PHP中的缓存技术缓存已经成了项目中是必不可少的一部分，它是提高性能最好的方式。下面本篇文章就来带大家详细了解一下PHP中的缓存技术。

@H_403_1@

@H_403_1@缓存是提高性能最好的方式，例如减少网络I/O、减少磁盘I/O 等，使项目加载速度变的更快。

@H_403_1@缓存可以是cpu缓存、内存缓存、硬盘缓存，不同的缓存查询速度也不一样（cpu缓存 > 内存缓存 > 硬盘缓存）。

@H_403_1@接下来，给大家逐一进行介绍。

浏览器缓存@H_403_1@浏览器将请求过的页面存储在客户端缓存中，当访问者再次访问这个页面时，浏览器就可以直接从客户端缓存中读取数据，减少了对服务器的访问，加快了网页的加载速度。

强缓存@H_403_1@用户发送的请求，直接从客户端缓存中获取，不请求服务器。

@H_403_1@根据 Expires 和 Cache-Control 判断是否命中强缓存。

@H_403_1@代码如下：

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

@H_403_1@Cache-Control 还可以设置以下参数：

public：可以被所有的用户缓存（终端用户的浏览器/CDN服务器）private：只能被终端用户的浏览器缓存no-cache：不使用本地缓存no-store：禁止缓存数据协商缓存@H_403_1@用户发送的请求，发送给服务器，由服务器判定是否使用客户端缓存。

@H_403_1@代码如下：

$last_modify = strtotime($_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');

用户 *** 作行为对缓存的影响@H_403_1@

文件缓存数据文件缓存@H_403_1@将更新频率低，读取频率高的数据，缓存成文件。

@H_403_1@比如，项目中多个地方用到城市数据做三级联动，我们就可以将城市数据缓存成一个文件（city_data.Json），Js 可以直接读取这个文件，无需请求后端服务器。

全站静态化@H_403_1@CMS（内容管理系统），也许大家都比较熟悉，比如早期的 DEDE、PHPCMS，后台都可以设置静态化HTML，用户在访问网站的时候读取的都是静态HTML，不用请求后端的数据库，也不用AJAX请求数据接口，加快了网站的加载速度。

@H_403_1@静态化HTML有以下优点：

有利于搜索引擎的收录（SEO）页面打开速度快减少服务器负担CDN缓存@H_403_1@CDN（Content Delivery Network）内容分发网络。

@H_403_1@用户访问网站时，自动选择就近的CDN节点内容，不需要请求源服务器，加快了网站的打开速度。

@H_403_1@缓存主要包括 HTML、图片、CSS、Js、XML 等静态资源。

Nosql缓存Memcached 缓存@H_403_1@Memcached 是高性能的分布式内存缓存服务器。

@H_403_1@一般的使用目的是，通过缓存数据库查询结果，减少数据库访问次数，以提高动态Web应用的速度、提高可扩展性。

@H_403_1@它也能够用来存储各种格式的数据，包括图像、视频、文件等。

@H_403_1@Memcached 仅支持K/V类型的数据，不支持持久化存储。

@H_403_1@Memcache 与 Memcached 的区别

Memcached 从0.2.0开始，要求PHP版本>=5.2.0，Memcache 要求PHP版本>=4.3。Memcached 最后发布时间为2018-12-24，Memcache 最后发布时间2013-04-07。Memcached 基于libmemcached，Memcache 基于PECL扩展。@H_403_1@可以将 Memcached 看作是 Memcache 的升级版。

@H_403_1@PHP Memcached 使用手册：
@H_403_1@http://www.PHP.net/manual/zh/book.memcached.PHP

@H_403_1@Memcached 经常拿来与 Redis 做对比，接下来介绍下 Redis 缓存。

Redis缓存@H_403_1@Redis 是一个高性能的 K/V 数据库。

@H_403_1@Redis 很大程度补偿了 Memcached K/V存储的不足，比如 List（链表）、Set（集合）、Zset（有序集合）、Hash（散列），既可以将数据存储在内存中，也可以将数据持久化到磁盘上，支持主从同步。

@H_403_1@总的来说，可以将 Redis 看作是 Memcached 的扩展版，更加重量级，功能更强大。

@H_403_1@Redis 在日常工作中使用的居多。

MongoDB缓存@H_403_1@MongoDB 是一个基于分布式文件存储的数据库。由 C++ 语言编写。

@H_403_1@旨在为 WEB 应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。

@H_403_1@MongoDB 是一个介于关系数据库和非关系数据库之间的产品，是非关系数据库当中功能最丰富，最像关系数据库的。

WEB服务器缓存Apache缓存@H_403_1@利用 mod_expires ，指定缓存的过期时间，可以缓存HTML、图片、Js、CSS 等。

@H_403_1@打开 http.conf，开启模块：

LoadModule expires_module modules/mod_expires.so

@H_403_1@指定缓存的过期时间：

<IfModule expires_module>     #打开缓存     ExpiresActive on      #CSS缓存(8640000秒=10天)     ExpiresByType text/CSS A8640000     #Js缓存     ExpiresByType application/x-JavaScript A8640000     ExpiresByType application/JavaScript A8640000     #HTML缓存     ExpiresByType text/HTML A8640000     #图片缓存     ExpiresByType image/jpeg A8640000     ExpiresByType image/gif A8640000     ExpiresByType image/png A8640000     ExpiresByType image/x-icon A8640000 </IfModule>

Nginx缓存@H_403_1@利用 expire 参数，指定缓存的过期时间，可以缓存HTML、图片、Js、CSS 等。

@H_403_1@打开 Nginx.conf ：

//以图片为例：location ~\.(gif|jpg|jepg|png|bmp|ico)$ { #加入新的location    root HTML;    expires 1d; #指定缓存时间}

@H_403_1@大家也可以了解下：proxy_cache_path 和 proxy_cache，进行缓存的设置。

Opcode缓存@H_403_1@Opcode（Operate Code） *** 作码。

@H_403_1@PHP程序运行完后，马上释放所有内存，所有程序中的变量都销毁，每次请求都要重新翻译、执行，导致速度可能会偏慢。

@H_403_1@当解释器完成对脚本代码的分析后，便将它们生成可以直接运行的中间代码，也称为 *** 作码。

@H_403_1@ *** 作码的目地是避免重复编译，减少cpu和内存开销。

APC缓存@H_403_1@APC（Alternative PHP Cache）可选 PHP 缓存。

@H_403_1@APC 的目标是提供一个自由、开放，和健全的框架，用于缓存、优化 PHP 中间代码。

@H_403_1@APC 可以去掉 PHP 动态解析以及编译的时间，使PHP脚本可以执行的更快。

@H_403_1@APC 扩展最后的发布时间为 2012-09-03。

@H_403_1@感兴趣可以了解下，官方介绍：http://PHP.net/manual/zh/book.apc.PHP

eAccelerator@H_403_1@eAccelerator：A PHP opcode cache。

@H_403_1@感兴趣可以了解下，官方介绍：http://eaccelerator.net/

XCache@H_403_1@XCache 是一个又快又稳定的 PHP opcode 缓存器。

@H_403_1@感兴趣可以了解下，官方介绍：http://xcache.lighttpd.net/

小结@H_403_1@文章主要简单的介绍了浏览器缓存、文件缓存、Nosql缓存、WEB服务器缓存、Opcode缓存。

@H_403_1@每一种缓存都可以深入研究，从介绍 -> 安装 -> 使用 -> 总结应用场景。

@H_403_1@大家可以思考下，通过上面的介绍，工作中我们使用了哪些缓存？

@H_403_1@还可以再使用哪些缓存，可以对我们的项目有帮助？

关于缓存的常见问题@H_403_1@用过缓存，大家肯定遇到过比较头痛的问题，比如数据一致性，雪崩，热点数据缓存，缓存监控等等。

@H_403_1@给大家列出几个问题，纯属抛转引玉。

当项目中使用到缓存，我们是选择 Redis 还是 Memcached ，为什么？@H_403_1@举一些场景：

@H_403_1@一、比如实现一个简单的日志收集功能或发送大量短信、邮件的功能，实现方式是先将数据收集到队列中，然后有一个定时任务去消耗队列，处理该做的事情。

@H_403_1@直接使用 Redis 的 lpush，rpop 或 rpush，lpop。

//进队列$redis->lpush(key, value);//出队列$redis->rpop(key);

@H_403_1@Memcached 没有这种数据结构。

@H_403_1@二、比如我们要存储用户信息，ID、姓名、电话、年龄、身高，怎么存储？

@H_403_1@方案一：key => value

@H_403_1@key = user_data_用户ID

@H_403_1@value = Json_encode(用户数据)

@H_403_1@查询时，先取出key，然后进行Json_decode解析。

@H_403_1@方案二：hash

@H_403_1@key = user_data_用户ID

@H_403_1@hashKey = 姓名，value = xx

@H_403_1@hashKey = 电话，value = xx

@H_403_1@hashKey = 年龄，value = xx

@H_403_1@hashKey = 身高，value = xx

@H_403_1@查询时，取出key即可。

//新增$redis->hSet(key, hashKey, value);$redis->hSet(key, hashKey, value);$redis->hSet(key, hashKey, value);//编辑$redis->hSet(key, hashKey, value);//查询$redis->hGetAll(key); //查询所有属性$redis->hGet(key, hashKey); //查询某个属性

@H_403_1@方案二优于方案一。

@H_403_1@三、比如社交项目类似于新浪微博，个人中心的关注列表和粉丝列表，双向关注列表，还有热门微博，还有消息订阅等等。

@H_403_1@以上都用 Redis 提供的相关数据结构即可。

@H_403_1@四、Memcached 只存储在内存中，而 Redis 既可以存储在内存中，也可以持久化到磁盘上。

@H_403_1@如果需求中的数据需要持久化，请选择 Redis 。

@H_403_1@个人在工作中没有用到 Memcached ，通过查询资料得到 Memcached 内存分配时优于 Redis。

@H_403_1@Memcached 默认使用 Slab Allocation 机制管理内存，按照预先规定的大小，将分配的内存分割成特定长度的块以存储相应长度的key-value数据记录，以完全解决内存碎片问题。

如何保证，缓存与数据库的数据一致性？@H_403_1@新增数据：先新增到数据库，再新增到缓存。

@H_403_1@编辑数据：先删除缓存数据，再修改数据库中数据，再新增到缓存。

@H_403_1@删除数据：先删除缓存数据，再删除数据库中数据。

@H_403_1@查询数据：先查询缓存数据，没有，再查询数据库，再新增到缓存。

@H_403_1@强一致性是很难保证的，比如事务一致性，时间点一致性，最终一致性等。