PHP 缓存技术：浏览器、数据文件、WEB服务器…

2019-03-1219:22:51后端程序开发Comments2,814 views字数 4836阅读模式

概述

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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，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。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

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缓存优于内存缓存优于硬盘缓存）。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

接下来，给大家逐一进行介绍。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

浏览器缓存

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。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

强缓存

用户发送的请求，直接从客户端缓存中获取，不请求服务器。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

根据 Expires 和 Cache-Control 判断是否命中强缓存。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

代码如下：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

header('Expires: '. gmdate('D, d M Y H:i:s', time() + 3600). ' GMT');文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

header("Cache-Control: max-age=3600"); //有效期3600秒文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

Cache-Control 还可以设置以下参数：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

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

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。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

代码如下：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

$last_modify = strtotime($_SERVER['HTTP_IF_MODIFIED_SINCE']);文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

if (time() - $last_modify < 3600) {文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

header('Last-Modified: '. gmdate('D, d M Y H:i:s', $last_modify).' GMT');文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

header('HTTP/1.1 304'); //Not Modified文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

exit;文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

}文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

header('Last-Modified: '. gmdate('D, d M Y H:i:s').' GMT');文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

用户操作行为对缓存的影响

操作行为	Expires	Last-Modified
地址栏回车	有效	有效
页面跳转	有效	有效
新开窗口	有效	有效
前进/后退	有效	有效
F5刷新	无效	有效
Ctrl+F5刷新	无效	无效

文件缓存

数据文件缓存

将更新频率低，读取频率高的数据，缓存成文件。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

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。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

全站静态化

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。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

静态化HTML有以下优点：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

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

CDN（Content Delivery Network）内容分发网络。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

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。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

缓存主要包括 HTML、图片、CSS、JS、XML 等静态资源。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

NoSQL缓存

Memcached 缓存

Memcached 是高性能的分布式内存缓存服务器。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

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。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

它也能够用来存储各种格式的数据，包括图像、视频、文件等。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

Memcached 仅支持K/V类型的数据，不支持持久化存储。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

Memcache 与 Memcached 的区别文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

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。

可以将 Memcached 看作是 Memcache 的升级版。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

PHP Memcached 使用手册：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

http://www.php.net/manual/zh/book.memcached.php文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

Memcached 经常拿来与 Redis 做对比，接下来介绍下 Redis 缓存。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

Redis缓存

Redis 是一个高性能的 K/V 数据库。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

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。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

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。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

Redis 在日常工作中使用的居多。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

Redis 学习网址：http://www.redis.cn/文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

MongoDB缓存

MongoDB 是一个基于分布式文件存储的数据库。由 C++ 语言编写。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

旨在为 WEB 应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

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。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

MongoDB 学习网址：http://www.mongodb.org.cn文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

WEB服务器缓存

Apache缓存

利用 mod_expires ，指定缓存的过期时间，可以缓存HTML、图片、JS、CSS 等。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

打开 http.conf，开启模块：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

LoadModule expires_module modules/mod_expires .so文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

指定缓存的过期时间：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

<IfModule expires_module>文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

#打开缓存文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

ExpiresActive on 文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

#css缓存(8640000秒=10天)文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

ExpiresByType text/css A8640000文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

#js缓存文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

ExpiresByType application/x-javascript A8640000文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

ExpiresByType application/javascript A8640000文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

#html缓存文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

ExpiresByType text/html A8640000文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

#图片缓存文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

ExpiresByType image/jpeg A8640000文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

ExpiresByType image/gif A8640000文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

ExpiresByType image/png A8640000文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

ExpiresByType image/x-icon A8640000文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

</IfModule>文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

Nginx缓存

利用 expire 参数，指定缓存的过期时间，可以缓存HTML、图片、JS、CSS 等。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

打开 nginx.conf ：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

//以图片为例：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

location ~\.(gif|jpg|jepg|png|bmp|ico)$ { #加入新的location文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

root html;文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

expires 1d; #指定缓存时间文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

}文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

大家也可以了解下：proxycachepath 和 proxy_cache，进行缓存的设置。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

Opcode缓存

Opcode（Operate Code）操作码。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

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。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

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，也称为操作码。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

操作码的目地是避免重复编译，减少CPU和内存开销。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

APC缓存

APC（Alternative PHP Cache）可选 PHP 缓存。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

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。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

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。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

APC 扩展最后的发布时间为 2012-09-03。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

感兴趣可以了解下，官方介绍：http://php.net/manual/zh/book.apc.php文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

eAccelerator

eAccelerator：A PHP opcode cache。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

感兴趣可以了解下，官方介绍：http://eaccelerator.net/文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

XCache

XCache 是一个又快又稳定的 PHP opcode 缓存器。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

感兴趣可以了解下，官方介绍：http://xcache.lighttpd.net/文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

小结

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。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

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。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

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？文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

还可以再使用哪些缓存，可以对我们的项目有帮助？文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

关于缓存的常见问题

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。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

给大家列出几个问题，纯属抛转引玉。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

当项目中使用到缓存，我们是选择 Redis 还是 Memcached ，为什么？

举一些场景：文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

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。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

直接使用 Redis 的 lpush，rpop 或 rpush，lpop。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

//进队列文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

$redis->lpush(key, value);文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

//出队列文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

$redis->rpop(key);文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

Memcached 没有这种数据结构。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

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？文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

方案一：key => value文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

key = userdata用户ID文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

value = json_encode(用户数据)文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

查询时，先取出key，然后进行json_decode解析。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

方案二：hash文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

key = userdata用户ID文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

hashKey = 姓名，value = xx文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

hashKey = 电话，value = xx文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

hashKey = 年龄，value = xx文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

hashKey = 身高，value = xx文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

查询时，取出key即可。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

//新增文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

$redis->hSet(key, hashKey, value);文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

//编辑文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

$redis->hSet(key, hashKey, value);文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

//查询文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

$redis->hGetAll(key); //查询所有属性文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

$redis->hGet(key, hashKey); //查询某个属性文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

方案二优于方案一。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

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。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

以上都用 Redis 提供的相关数据结构即可。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

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。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

如果需求中的数据需要持久化，请选择 Redis 。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

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。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

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。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

如何保证，缓存与数据库的数据一致性？

新增数据：先新增到数据库，再新增到缓存。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

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。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

删除数据：先删除缓存数据，再删除数据库中数据。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

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。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

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。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

具体问题具体分析吧。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

缓存穿透怎么办？

用户请求缓存中不存在的数据，导致请求直接落在数据库上。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

一、设置有规则的Key值，先验证Key是否符合规范。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

二、接口限流、降级、熔断，请研究 istio：https://istio.io/文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

三、布隆过滤器。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

四、为不存在的key值，设置空缓存和过期时间，如果存储层创建了数据，及时更新缓存。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

雪崩怎么办？

一、互斥锁，只允许一个请求去重建索引，其他请求等待缓存重建执行完，重新从缓存获取数据。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

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二、双缓存策略，原始缓存和拷贝缓存，当原始缓存失效请求拷贝缓存，原始缓存失效时间设置为短期，拷贝缓存设置为长期。文章源自菜鸟学院-https://www.cainiaoxueyuan.com/bc/9936.html

PHP 缓存技术：浏览器、数据文件、WEB服务器…

概述

浏览器缓存

强缓存

协商缓存

用户操作行为对缓存的影响

文件缓存

数据文件缓存

全站静态化

CDN缓存

NoSQL缓存

Memcached 缓存

Redis缓存

MongoDB缓存

WEB服务器缓存

Apache缓存

Nginx缓存

Opcode缓存

APC缓存

eAccelerator

XCache

小结

关于缓存的常见问题

当项目中使用到缓存，我们是选择 Redis 还是 Memcached ，为什么？

如何保证，缓存与数据库的数据一致性？

缓存穿透怎么办？

雪崩怎么办？

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