概述
緩存已經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、內存緩存、硬盤緩存，不同的緩存查詢速度也不一樣（CPU緩存 > 內存緩存 > 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據，減少了對服務器的訪問，加快了網頁的加載速度。
強緩存
用戶發送的請求，直接從客戶端緩存中獲取，不請求服務器。
根據 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：
- 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：禁止緩存數據
協商緩存
用戶發送的請求，發送給服務器，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');用戶操作行爲對緩存的影響
| 操作行爲 | Expires | Last-Modified |
|---|---|---|
| 地址欄回車 | 有效 | 有效 |
| 頁面跳轉 | 有效 | 有效 |
| 新開窗口 | 有效 | 有效 |
| 前進/後退 | 有效 | 有效 |
| F5刷新 | 無效 | 有效 |
| Ctrl+F5刷新 | 無效 | 無效 |
文件緩存
數據文件緩存
將更新頻率低，讀取頻率高的數據，緩存成文件。
比如，項目中多個地方用到城市數據做三級聯動，我們就可以將城市數據緩存成一個文件（city_data.json），JS 可以直接讀取這個文件，無需請求後端服務器。
全站靜態化
CMS（內容管理系統），也許大家都比較熟悉，比如早期的 DEDE、PHPCMS，後臺都可以設置靜態化HTML，用戶在訪問網站的時候讀取的都是靜態HTML，不用請求後端的數據庫，也不用Ajax請求數據接口，加快了網站的加載速度。
靜態化HTML有以下優點：
- 有利於搜索引擎的收錄（SEO）
- 頁面打開速度快
- 減少服務器負擔
CDN緩存
CDN（Content Delivery Network）內容分發網絡。
用戶訪問網站時，自動選擇就近的CDN節點內容，不需要請求源服務器，加快了網站的打開速度。
緩存主要包括 HTML、圖片、CSS、JS、XML 等靜態資源。
NoSQL緩存
Memcached 緩存
Memcached 是高性能的分佈式內存緩存服務器。
一般的使用目的是，通過緩存數據庫查詢結果，減少數據庫訪問次數，以提高動態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據，包括圖像、視頻、文件等。
Memcached 僅支持K/V類型的數據，不支持持久化存儲。
Memcache 與 Memcached 的區別
- Memcached 從0.2.0開始，要求PHP版本>=5.2.0，Memcache 要求PHP版本>=4.3。
- Memcached 最後發佈時間爲2018-12-24，Memcache 最後發佈時間2013-04-07。
- Memcached 基於libmemcached，Memcache 基於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/...
Memcached 經常拿來與 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 數據庫。
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），既可以將數據存儲在內存中，也可以將數據持久化到磁盤上，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 學習網址：http://www.redis.cn/
MongoDB緩存
MongoDB 是一個基於分佈式文件存儲的數據庫。由 C++ 語言編寫。
旨在爲 WEB 應用提供可擴展的高性能數據存儲解決方案。
MongoDB 是一個介於關係數據庫和非關係數據庫之間的產品，是非關係數據庫當中功能最豐富，最像關係數據庫的。
MongoDB 學習網址：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，開啓模塊：
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，指定緩存的過期時間，可以緩存HTML、圖片、JS、CSS 等。
打開 nginx.conf ：
//以圖片爲例：
location ~\.(gif|jpg|jepg|png|bmp|ico)$ { #加入新的location
root html;
expires 1d; #指定緩存時間
}大家也可以瞭解下：proxy_cache_path 和 proxy_cache，進行緩存的設置。
Opcode緩存
Opcode（Operate Code）操作碼。
PHP程序運行完後，馬上釋放所有內存，所有程序中的變量都銷燬，每次請求都要重新翻譯、執行，導致速度可能會偏慢。
當解釋器完成對腳本代碼的分析後，便將它們生成可以直接運行的中間代碼，也稱爲操作碼。
操作碼 的目地是避免重複編譯，減少CPU和內存開銷。
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，用於緩存、優化 PHP 中間代碼。
APC 可以去掉 php 動態解析以及編譯的時間，使php腳本可以執行的更快。
APC 擴展最後的發佈時間爲 2012-09-03。
感興趣可以瞭解下，官方介紹：http://php.net/manual/zh/book...
eAccelerator
eAccelerator：A PHP opcode cache。
感興趣可以瞭解下，官方介紹：http://eaccelerator.net/
XCache
XCache 是一個又快又穩定的 PHP opcode 緩存器。
感興趣可以瞭解下，官方介紹：http://xcache.lighttpd.net/
小結
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？
關於緩存的常見問題
用過緩存，大家肯定遇到過比較頭痛的問題，比如數據一致性，雪崩，熱點數據緩存，緩存監控等等。
給大家列出幾個問題，純屬拋轉引玉。
當項目中使用到緩存，我們是選擇 Redis 還是 Memcached ，爲什麼？
舉一些場景：
一、比如實現一個簡單的日誌收集功能或發送大量短信、郵件的功能，實現方式是先將數據收集到隊列中，然後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 沒有這種數據結構。
二、比如我們要存儲用戶信息，ID、姓名、電話、年齡、身高 ，怎麼存儲？
方案一：key => value
key = user_data_用戶ID
value = json_encode(用戶數據)
查詢時，先取出key，然後進行json_decode解析。
方案二：hash
key = user_data_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 優於 方案一。
三、比如社交項目類似於新浪微博，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 提供的相關數據結構即可。
四、Memcached 只存儲在內存中，而 Redis 既可以存儲在內存中，也可以持久化到磁盤上。
如果需求中的數據需要持久化，請選擇 Redis 。
個人在工作中沒有用到 Memcached ，通過查詢資料得到 Memcached 內存分配時優於 Redis。
Memcached 默認使用 Slab Allocation 機制管理內存，按照預先規定的大小，將分配的內存分割成特定長度的塊以存儲相應長度的key-value數據記錄，以完全解決內存碎片問題。
如何保證，緩存與數據庫的數據一致性？
新增數據：先新增到數據庫，再新增到緩存。
編輯數據：先刪除緩存數據，再修改數據庫中數據，再新增到緩存。
刪除數據：先刪除緩存數據，再刪除數據庫中數據。
查詢數據：先查詢緩存數據，沒有，再查詢數據庫，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。
緩存穿透怎麼辦？
用戶請求緩存中不存在的數據，導致請求直接落在數據庫上。
一、設置有規則的Key值，先驗證Key是否符合規範。
二、接口限流、降級、熔斷，請研究 istio：https://istio.io/
三、布隆過濾器。
四、爲不存在的key值，設置空緩存和過期時間，如果存儲層創建了數據，及時更新緩存。
雪崩怎麼辦？
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行完，重新從緩存獲取數據。
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爲短期，拷貝緩存設置爲長期。
已上，純屬拋轉引玉，結合自己的情況，具體問題，具體分析吧。
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