PHP中常用的缓存技术介绍

数据缓存:这里所说的数据缓存是指数据库查询缓存,每次访问页面的时候,都会先检测相应的缓存数据是否存在,如果不存在,就连接数据库,得到数据,并把查询结果序列化后保存到文件中,以后同样的查询结果就直接从缓存文件中获得,代码如下:

1. <?php 
2. $sql = 'SELECT * FROM users'; 
3. $key = md5($sql);   //memcached 对象标识符 
4. if ( !($datas = $mc->get($key)) ) { 
5.     //    在 memcached 中未获取到缓存数据，则使用数据库查询获取记录集。 
6.     echo "n".str_pad('Read datas from MySQL.', 60, '_')."n"; 
7.     $conn = mysql_connect('localhost', 'test', 'test'); 
8.     mysql_select_db('test'); 
9.     $result = mysql_query($sql); 
10.       while ($row = mysql_fetch_object($result)) 
11.         $datas[] = $row; 
12.     //    将数据库中获取到的结果集数据保存到 memcached 中，以供下次访问时使用。 
13.     $mc->add($key, $datas); 
14. } else { 
15.       echo "n".str_pad('Read datas from memcached.', 60, '_')."n"; 
16. } 
17. var_dump($datas); 
18. ?> 

页面缓存:每次访问页面的时候,都会先检测相应的缓存页面文件是否存在,如果不存在,就连接数据库,得到数据,显示页面并同时生成缓存页面文件,这样下次访问的时候页面文件就发挥作用了,模板引擎和网上常见的一些缓存类通常有此功能,代码如下:

1. <?php 
2. define('DIRECTORY_SEPARATOR','/'); 
3. define('FOPEN_WRITE_CREATE_DESTRUCTIVE','wb'); 
4. define('FOPEN_WRITE_CREATE','ab'); 
5. define('DIR_WRITE_MODE', 0777); 
6. class FileCache { 
7.  
8.  /** 
9.      * 缓存路径 
10.      * 
11.      * @access private 
12.      * @var string 
13.      */ 
14.  private $_cache_path; 
15.  
16.  /** 
17.      * 缓存过期时间，单位是秒second 
18.      * 
19.      * @access private 
20.      * @var int 
21.      */ 
22.  private $_cache_expire; 
23.  
24.  /** 
25.      * 解析函数，设置缓存过期实践和存储路径 
26.      *  
27.      * @access public 
28.      * @return void 
29.      */ 
30.  public function __construct($expire, $cache_path) 
31.  { 
32.   $this->_cache_expire = $expire; 
33.   $this->_cache_path = $cache_path; 
34.  } 
35.  
36.  /** 
37.      * 缓存文件名 
38.      *  
39.      * @access public 
40.      * @param  string $key 
41.      * @return void 
42.      */ 
43.  private function _file($key) 
44.  { 
45.   return $this->_cache_path . md5($key); 
46.  } 
47.  
48.  /** 
49.      * 设置缓存 
50.      *  
51.      * @access public 
52.      * @param  string $key 缓存的唯一键 
53.      * @param  string $data 缓存的内容 
54.      * @return bool 
55.      */ 
56.  public function set($key, $data) 
57.  { 
58.   $value = serialize($data); 
59.    
60.   $file = $this->_file($key); 
61.    
62.      return $this->write_file($file, $value); 
63.  } 
64.  
65.  /** 
66.      * 获取缓存 
67.      *  
68.      * @access public 
69.      * @param  string $key 缓存的唯一键 
70.      * @return mixed 
71.      */ 
72.  public function get($key) 
73.  { 
74.   $file = $this->_file($key); 
75.    
76.   /** 文件不存在或目录不可写 */ 
77.   if (!file_exists($file) || !$this->is_really_writable($file)) 
78.   { 
79.    return false; 
80.   } 
81.    
82.   /** 缓存没有过期，仍然可用 */ 
83.   if ( time() < (filemtime($file) + $this->_cache_expire) )  
84.   { 
85.     
86.    $data = $this->read_file($file); 
87.     
88.    if(FALSE !== $data) 
89.    { 
90.     return unserialize($data); 
91.    } 
92.     
93.    return FALSE; 
94.   } 
95.    
96.   /** 缓存过期，删除之 */ 
97.   @unlink($file); 
98.   return FALSE; 
99.   } 
100.    
101.   function read_file($file) 
102.  { 
103.   if ( ! file_exists($file)) 
104.   { 
105.    return FALSE; 
106.   } 
107.  
108.   if (function_exists('file_get_contents')) 
109.   { 
110.    return file_get_contents($file);   
111.   } 
112.  
113.   if ( ! $fp = @fopen($file, FOPEN_READ)) 
114.   { 
115.    return FALSE; 
116.   } 
117.    
118.   flock($fp, LOCK_SH);//读取之前加上共享锁 
119.  
120.   $data = ''; 
121.   if (filesize($file) > 0) 
122.   { 
123.    $data =& fread($fp, filesize($file)); 
124.   } 
125.  
126.   flock($fp, LOCK_UN);//释放锁 
127.   fclose($fp); 
128.  
129.   return $data; 
130.  } 
131.  
132.   function write_file($path, $data, $mode = FOPEN_WRITE_CREATE_DESTRUCTIVE) 
133.  { 
134.   if ( ! $fp = @fopen($path, $mode)) 
135.   { 
136.    return FALSE; 
137.   } 
138.    
139.   flock($fp, LOCK_EX); 
140.   fwrite($fp, $data); 
141.   flock($fp, LOCK_UN); 
142.   fclose($fp);  
143.  
144.   return TRUE; 
145.  } 
146.  function is_really_writable($file)//兼容各平台判断文件是否有写入权限 
147.  {  
148.   // If we're on a Unix server with safe_mode off we call is_writable 
149.   if (DIRECTORY_SEPARATOR == '/' AND @ini_get("safe_mode") == FALSE) 
150.   { 
151.    return is_writable($file); 
152.   } 
153.  
154.   // For windows servers and safe_mode "on" installations we'll actually 
155.   // write a file then read it.  Bah... 
156.   if (is_dir($file)) 
157.   { 
158.    $file = rtrim($file, '/').'/'.md5(rand(1,100)); 
159.  
160.    if (($fp = @fopen($file, FOPEN_WRITE_CREATE)) === FALSE) 
161.    { 
162.     return FALSE; 
163.    } 
164.  
165.    fclose($fp); 
166.    @chmod($file, DIR_WRITE_MODE); 
167.    @unlink($file); 
168.    return TRUE; 
169.   } 
170.   elseif (($fp = @fopen($file, FOPEN_WRITE_CREATE)) === FALSE) 
171.   { 
172.    return FALSE; 
173.   } 
174.  
175.   fclose($fp); 
176.   return TRUE; 
177.  } 
178. } 
179. $cache = new FileCache(30,'cache/'); 
180. $cache->set('test','this is a test.'); 
181. print $cache->get('test'); 
182. /* End of file FlieCache.php */ 

内存缓存:Memcached是高性能的,分布式的内存对象缓存系统,用于在动态应用中减少数据库负载,提升访问速度.

dbcached 是一款基于 Memcached 和 NMDB 的分布式 key-value 数据库内存缓存系统.

以上的缓存技术虽然能很好的解决频繁查询数据库的问题,但其缺点在在于数据无时效性,下面我给出我在项目中常用的方法,代码如下:

1. class MemcacheModel { 
2. private $mc = null; 
3. /** 
4. * 构造方法,用于添加服务器并创建memcahced对象 
5. */ 
6. function __construct(){ 
7. $params = func_get_args(); 
8. $mc = new Memcache; 
9. //如果有多个memcache服务器 
10. if( count($params) > 1){ 
11. foreach ($params as $v){ 
12. call_user_func_array(array($mc, 'addServer'), $v); 
13. } 
14. //如果只有一个memcache服务器 
15. } else { 
16. call_user_func_array(array($mc, 'addServer'), $params[0]); 
17. } 
18. $this->mc=$mc; 
19. } 
20. /** 
21. * 获取memcached对象 
22. * @return object memcached对象 
23. */ 
24. function getMem(){ 
25. return $this->mc; 
26. } 
27. /** 
28. * 检查mem是否连接成功 
29. * @return bool 连接成功返回true,否则返回false 
30. */ 
31. function mem_connect_error(){ 
32. $stats=$this->mc->getStats(); 
33. if(emptyempty($stats)){ 
34. return false; 
35. }else{ 
36. return true; 
37. } 
38. } 
39. private function addKey($tabName, $key){ 
40. $keys=$this->mc->get($tabName); 
41. if(emptyempty($keys)){ 
42. $keys=array(); 
43. } 
44. //如果key不存在,就添加一个 
45. if(!in_array($key, $keys)) { 
46. $keys[]=$key;  //将新的key添加到本表的keys中 
47. $this->mc->set($tabName, $keys, MEMCACHE_COMPRESSED, 0); 
48. return true;   //不存在返回true 
49. }else{ 
50. return false;  //存在返回false 
51. } 
52. } 
53. /** 
54. * 向memcache中添加数据 
55. * @param string $tabName 需要缓存数据表的表名 
56. * @param string $sql 使用sql作为memcache的key 
57. * @param mixed $data 需要缓存的数据 
58. */ 
59. function addCache($tabName, $sql, $data){ 
60. $key=md5($sql); 
61. //如果不存在 
62. if($this->addKey($tabName, $key)){ 
63. $this->mc->set($key, $data, MEMCACHE_COMPRESSED, 0); 
64. } 
65. } 
66. /** 
67. * 获取memcahce中保存的数据 
68. * @param string $sql 使用SQL的key 
69. * @return mixed 返回缓存中的数据 
70. */ 
71. function getCache($sql){ 
72. $key=md5($sql); 
73. return $this->mc->get($key); 
74. } 
75.  
76. /** 
77. * 删除和同一个表相关的所有缓存 
78. * @param string $tabName 数据表的表名 
79. */  
80. function delCache($tabName){ 
81. $keys=$this->mc->get($tabName); 
82. //删除同一个表的所有缓存 
83. if(!emptyempty($keys)){ 
84. foreach($keys as $key){ 
85. $this->mc->delete($key, 0); //0 表示立刻删除 
86. } 
87. } 
88. //删除表的所有sql的key 
89. $this->mc->delete($tabName, 0);  
90. } 
91. /** 
92. * 删除单独一个语句的缓存 
93. * @param string $sql 执行的SQL语句 
94. */ 
95. function delone($sql){ 
96. $key=md5($sql); 
97. $this->mc->delete($key, 0); //0 表示立刻删除 
98. } 
99. } 

时间触发缓存:检查文件是否存在并且时间戳小于设置的过期时间,如果文件修改的时间戳比当前时间戳减去过期时间戳大,那么就用缓存,否则更新缓存.

设定时间内不去判断数据是否要更新,过了设定时间再更新缓存,以上只适合对时效性要求不高的情况下使用,否则请看下面.

内容触发缓存:当插入数据或更新数据时,强制更新缓存.

在这里我们可以看到,当有大量数据频繁需要更新时,最后都要涉及磁盘读写操作,怎么解决呢？我在日常项目中,通常并不缓存所有内容,而是缓存一部分不经常变的内容来解决,但在大负荷的情况下,最好要用共享内存做缓存系统.

到这里PHP缓存也许有点解决方案了,但其缺点是,因为每次请求仍然要经过PHP解析,在大负荷的情况下效率问题还是比效严重,在这种情况下,也许会用到静态缓存.

静态缓存:这里所说的静态缓存是指HTML缓存,HTML缓存一般是无需判断数据是否要更新的,因为通常在使用HTML的场合一般是不经常变动内容的页面,数据更新的时候把HTML也强制更新一下就可以了.

也有像thinkphp的静态缓存,ThinkPHP官方手册写道静态规则的定义有三种方式,代码如下:

1. Return Array( 
2.  
3. ‘ActionName’=>array(‘静态规则’,’静态缓存有效期’,’附加规则’), //第一种 
4.  
5. ‘ModuleName:ActionName’=>array(‘静态规则’,’静态缓存有效期’,’附加规则’),//第二种 
6.  
7. ‘*’=>array(‘静态规则’,’静态缓存有效期’,’附加规则’),//第三种 
8.  
9. …更多操作的静态规则 
10.  
11. ) 

第一种是定义全局的操作静态规则,例如定义所有的read操作的静态规则为:'read'=>array('{id}','60').

其中,{id} 表示取$_GET[‘id’] 为静态缓存文件名,第二个参数表示缓存60秒.

第二种是定义某个模块的操作的静态规则,例如,我们需要定义Blog模块的read操作进行静态缓存.

‘Blog:read’=>array(‘{id}’,-1).

第三种方式是定义全局的静态缓存规则,这个属于特殊情况下的使用,任何模块的操作都适用,例如:

‘*’=>array(‘{$_SERVER.REQUEST_URI|md5}’),根据当前的URL进行缓存。

我这里在静态缓存规则文件htmls.php中写,代码如下:

<?php return array(   'getHtml' => array('{:action}', -1),//-1表示永久缓存  );?>   

SMARTY缓存,代码如下:

1. <?php 
2. require('./smarty/Smarty.class.php'); 
3. $smarty = new Smarty; 
4.  
5. $smarty->caching = true; 
6.  
7. if(!$smarty->is_cached('index.tpl')) { 
8.     // No cache available, do variable assignments here. 
9.     $contents = get_database_contents(); 
10.     $smarty->assign($contents); 
11. } 
12. $smarty->display('index.tpl'); 
13. ?>