PHPのキャッシュ技術を体系的に解説-PHPチュートリアル-php.cn

この記事では、PHP に関する関連知識を提供します。主にキャッシュテクノロジの関連コンテンツを紹介します。キャッシュはプロジェクトに不可欠な部分となっており、パフォーマンスを向上させる最善の方法です。一緒にやってみましょう。見てみてください。それはみんなを助けます。

PHPのキャッシュ技術を体系的に解説

概要

PHPのキャッシュ技術を体系的に解説

キャッシュはプロジェクトに不可欠な部分となっており、キャッシュはプロジェクトの重要な要素となっています。改善ネットワーク I/O の削減、ディスク I/O の削減など、パフォーマンスを最適化する方法により、プロジェクトの読み込みが速くなります。

キャッシュには、CPU キャッシュ、メモリキャッシュ、またはハードディスクキャッシュを使用できます。キャッシュが異なれば、クエリ速度も異なります (CPU キャッシュは、ハードディスクキャッシュよりもメモリキャッシュより優れています)。

次は一つずつ紹介していきます。

ブラウザキャッシュ

ブラウザは、要求されたページをクライアントキャッシュに保存します。訪問者がこのページに再度アクセスすると、ブラウザはクライアントキャッシュデータから直接そのページを読み取ることができるため、アクセスが減少します。サーバーを強化し、Web ページの読み込みを高速化します。

強力なキャッシュ

ユーザーが送信したリクエストは、サーバーにリクエストせずにクライアントキャッシュから直接取得されます。

Expires と Cache-Control に基づいて、強力なキャッシュがヒットするかどうかを判断します。

コードは次のとおりです:

header(&#39;Expires: &#39;. gmdate(&#39;D, d M Y H:i:s&#39;, time() + 3600). &#39; GMT&#39;);
header("Cache-Control: max-age=3600"); //有效期3600秒

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Cache-Control 次のパラメータも設定できます:

public: すべてのユーザーがキャッシュできます。 (エンドユーザーのブラウジングサーバー/CDN サーバー)
private: エンドユーザーのブラウザでのみキャッシュできます
no-cache: キャッシュしませんローカルキャッシュを使用する
no-store: データのキャッシュを無効にする

キャッシュのネゴシエート

ユーザーが送信したリクエストは次のとおりです。サーバーに送信され、サーバーはクライアント側キャッシュを使用するかどうかを決定します。

コードは次のとおりです:

$last_modify = strtotime($_SERVER[&#39;HTTP_IF_MODIFIED_SINCE&#39;]);
if (time() - $last_modify < 3600) {
   header(&#39;Last-Modified: &#39;. gmdate(&#39;D, d M Y H:i:s&#39;, $last_modify).&#39; GMT&#39;);
   header(&#39;HTTP/1.1 304&#39;); //Not Modified
   exit;
}
header(&#39;Last-Modified: &#39;. gmdate(&#39;D, d M Y H:i:s&#39;).&#39; GMT&#39;);

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ユーザー操作の動作がキャッシュに与える影響

PHPのキャッシュ技術を体系的に解説

ファイルキャッシュ

データファイルキャッシュ

更新頻度が低く、読み取り頻度が高いデータをファイルにキャッシュします。

たとえば、プロジェクト内の複数の場所で都市データが 3 レベルの連携に使用されている場合、都市データをファイル (city_data.json) にキャッシュすることができ、JS はリクエストせずにこのファイルを直接読み取ることができます。バックエンドサーバー。

サイト全体で静的

CMS (コンテンツ管理システム)、初期の DEDE や PHPCMS など、おそらく誰もがよく知っているもので、静的な HTML を設定できますユーザーが Web サイトにアクセスするとき、読み取られるのは静的な HTML だけです。バックエンドデータベースや Ajax リクエストデータインターフェイスをリクエストする必要がないため、Web サイトの読み込み速度が向上します。

静的 HTML には次の利点があります:

検索エンジンの組み込み (SEO) に役立ちます
ページが開きます迅速な
サーバー負荷の軽減

CDN キャッシュ

CDN (Content Delivery Network) コンテンツ配信通信網。

ユーザーが Web サイトにアクセスすると、ソースサーバーに要求することなく、最も近い CDN ノードのコンテンツが自動的に選択されるため、Web サイトを開く時間が短縮されます。

キャッシュには主に、HTML、画像、CSS、JS、XML などの静的リソースが含まれます。

NoSQL Cache

Memcached Cache

Memcached は、高性能の分散メモリキャッシュサーバーです。

使用の一般的な目的は、データベースクエリ結果をキャッシュすることでデータベースアクセスの数を減らし、動的 Web アプリケーションの速度とスケーラビリティを向上させることです。

画像、ビデオ、ファイルなど、さまざまな形式でデータを保存するために使用することもできます。

Memcached は K/V タイプのデータのみをサポートし、永続ストレージはサポートしません。

Memcache と Memcached の違い

0.2.0 以降、Memcached には PHP バージョン >=5.2.0 が必要で、Memcache には PHP バージョン >=4.3 が必要です。

Memcached の最終リリースは 2018-12-24 で、Memcache の最終リリースは 2013-04-07 です。

Memcached は libmemcached に基づいており、Memcache は PECL 拡張に基づいています。

Memcached は、Memcache のアップグレード版とみなすことができます。

PHP Memcached ユーザーマニュアル:

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

Memcached は Redis とよく比較されます。 , Redisキャッシュを紹介します。

Redis キャッシュ

Redis は、高性能 K/V データベースです。

Redis は、データをインメモリに保存できる List (リンクリスト)、Set (セット)、Zset (順序セット)、Hash (ハッシュ) などの Memcached K/V ストレージの欠点を大幅に補います。、データをディスクに保存することもでき、マスターとスレーブの同期をサポートします。

一般に、Redis は Memcached の拡張バージョンであり、より重量があり、より強力であると考えることができます。

Redis は主に日常業務で使用されます。

Redis 学習 Web サイト: http://www.redis.cn/

MongoDB キャッシュ

MongoDB 是一个基于分布式文件存储的数据库。由 C++ 语言编写。

旨在为 WEB 应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。

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。

MongoDB 学习网址：http://www.mongodb.org.cn

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。

打开 http.conf，开启模块：

LoadModule expires_module modules/mod_expires.so

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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>

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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。

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
}

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

Opcode缓存

Opcode（Operate Code）操作码。

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。

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。

操作码的目地是避免重复编译，减少CPU和内存开销。

APC缓存

APC（Alternative PHP Cache）可选 PHP 缓存。

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。

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。

APC 扩展最后的发布时间为 2012-09-03。

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

eAccelerator

eAccelerator：A PHP opcode cache。

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

XCache

XCache 是一个又快又稳定的 PHP opcode 缓存器。

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

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。

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。

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？

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

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。

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？

举一些场景：

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。

直接使用 Redis 的 lpush，rpop 或 rpush，lpop。

//进队列
$redis->lpush(key, value);
//出队列
$redis->rpop(key);
Memcached 没有这种数据结构。

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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？

方案一：key => value

key = userdata用户ID

value = json_encode(用户数据)

查询时，先取出key，然后进行json_decode解析。

方案二：hash

key = userdata用户ID

hashKey = 姓名，value = xx

hashKey = 电话，value = xx

hashKey = 年龄，value = xx

hashKey = 身高，value = xx

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

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方案二优于方案一。

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。

以上都用 Redis 提供的相关数据结构即可。

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。

如果需求中的数据需要持久化，请选择 Redis 。

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。

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。