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如何在 PHP 中實現快取以及哪些快取技術最能提高效能?

Mary-Kate Olsen
發布: 2024-12-28 22:11:15
原創
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How to Implement Caching in PHP and Which Caching Techniques Are Best for Performance?

如何在 PHP 中實現緩存,您更喜歡哪種快取技術?

快取是現代 Web 應用程式中提高效能、減少伺服器負載和增強使用者體驗的重要技術。透過暫時儲存資料以便可以快速訪問,快取有助於防止冗餘的資料庫查詢或昂貴的計算。在 PHP 中,您可以根據您的特定用例實施各種快取策略和技術。

在本文中,我們將討論不同類型的快取技術、如何在 PHP 中實現快取以及首選的快取策略。


1. PHP 中的快取類型

PHP 應用程式中可以使用多種類型的快取機制。每種類型都有特定的用途,可以根據您的應用程式的需求進行利用。

a.資料快取(物件快取)

此技術涉及快取經常存取的資料(例如資料庫查詢、API 回應或計算結果),以便可以重複使用它而無需重新取得或重新計算。

b.頁面快取

頁面快取儲存頁面的整個渲染 HTML 輸出,可以直接向使用者提供服務,而無需為每個請求執行 PHP 腳本。這對於內容豐富的靜態頁面特別有用。

c.操作碼快取

操作碼快取將編譯後的 PHP 字節碼儲存在記憶體中,這減少了在每個請求上解析 PHP 腳本的開銷。這通常是在 PHP 運行時級別完成的。

d.檔案快取

這涉及將快取資料儲存在伺服器的檔案系統上。檔案直接從磁碟寫入和讀取,這比記憶體快取慢,但對於大型資料集或需要持久性時很有用。

e. HTTP 回應快取

HTTP 快取在伺服器或用戶端層級儲存 HTTP 回應,以避免對相同資源的重複請求。這包括快取標頭,例如 Cache-Control 或 ETag。

f.資料庫快取

快取查詢結果或資料庫對象,以避免重複相同的資料庫查詢,減少資料庫伺服器的負載。


2. PHP 中的快取技術

讓我們來探索如何在 PHP 中實作一些最常用的快取技術。

a.基於檔案的快取

您可以輕鬆實現基於文件的緩存,只需將資料寫入快取文件,並在再次查詢資料庫之前檢查快取文件是否存在且是否是最新的。

基於檔案的快取範例:

此技術非常適合小型應用程式或資料不經常變更的應用程式。但是,它比記憶體快取技術慢,對於較大的資料集應謹慎使用。

b.使用 Memcached 或 Redis 進行記憶體快取

為了更快的緩存,您可以使用記憶體快取與 MemcachedRedis 等工具。這些工具透過將資料儲存在記憶體中來提供高效能快取層,使其檢索速度比從檔案系統中檢索快得多。

使用Redis進行快取:
  1. 安裝 Redis 和 PHP Redis 擴充:

    • 在您的伺服器上安裝 Redis。
    • 安裝 PHP Redis 擴充功能 (pecl install redis)。
  2. Redis 快取範例:

對於效能至關重要的應用程序,強烈建議使用此方法,因為 Redis 和 Memcached 都非常快,並且支援過期時間和快取失效等高級快取功能。

c.使用資料庫查詢快取

如果您發現某些資料庫查詢被重複執行,您可以快取這些查詢的結果。大多數現代資料庫,包括 MySQLPostgreSQL,都有內建的查詢快取機制,但您也可以在 PHP 中手動快取查詢。

資料庫查詢快取範例:

在這種方法中,不是每次都查詢資料庫,而是將結果儲存在 Redis 等快取系統中,並在需要時從那裡檢索。這顯著減少了資料庫查詢次數並提高了效能。

d.使用 OPcache 快取操作碼

OPcache 是一個內建的 PHP 擴展,它將 PHP 腳本編譯後的字節碼緩存在記憶體中。透過快取已編譯的腳本,OPcache 無需在每個請求上解析 PHP 檔案。

啟用 OPcache:

  1. 在 PHP 配置中啟用 OPcache (php.ini):
  1. 驗證 OPcache 是否處於作用中

OPcache 對於處理繁重的 PHP 應用程式特別有用,因為它透過跳過 PHP 腳本的編譯並直接執行快取的字節碼來縮短回應時間。


3.高階快取技術

a. HTTP 快取(瀏覽器快取)

您可以透過使用適當的 HTTP 標頭(例如 Cache-Control、ETag 或 Last-Modified)來控制 HTTP 層級的快取。這些標頭告訴瀏覽器和中間快取如何快取內容。

這對於映像、CSS 和 JavaScript 檔案等靜態資源特別有用。

b.內容傳遞網路 (CDN) 快取

如果您的應用程式提供靜態內容(例如圖片、影片),您可以將快取卸載到 CDN,例如 CloudflareAWS CloudFront。這些服務在世界各地的邊緣位置快取內容,從而減少延遲並縮短最終用戶的載入時間。


4.快取最佳實務

  • 快取過期:始終為快取資料設定過期時間,以確保資料不會過時。在不犧牲性能的情況下使用盡可能少的時間。
  • 快取失效:資料更新時使用快取失效策略。這可確保在必要時刷新快取。
  • 快取粒度:根據資料變更的頻率和操作的成本,在適當的層級快取資料(例如物件快取、查詢快取、頁面快取)。
  • 避免過度快取:雖然快取可以提高效能,但不加區別地快取所有內容可能會導致高記憶體使用率和複雜性。僅快取從中受益的資料。

5.結論

快取是提高 PHP 應用程式效能和可擴充性的強大工具。根據您的需求,您可以選擇不同的快取技術,例如檔案快取記憶體快取(Redis或Memcached)查詢快取操作碼快取(OPcache)HTTP 快取

對於大多數現代 PHP 應用程序,使用 Redis 進行物件或資料緩存,以及使用 OPcache 進行操作碼緩存,可提供出色的效能優勢。始終考慮您的特定用例,例如資料變更的頻率以及效能的關鍵程度,以確定適合您的應用程式的最佳快取策略。


以上是如何在 PHP 中實現快取以及哪些快取技術最能提高效能?的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!

來源:dev.to
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