php缓存技术总结

      缓存是指临时文件交换区，电脑把最常用的文件从存储器里提出来临时放在缓存里，就像把工具和材料搬上工作台一样，这样会比用时现去仓库取更方便。因为缓存往往使用的是RAM（断电即掉的非永久储存），所以在忙完后还是会把文件送到硬盘等存储器里永久存储。电脑里最大的缓存就是内存条了，最快的是CPU上镶的L1和L2缓存，显卡的显存是给GPU用的缓存，硬盘上也有16M或者32M的缓存。千万不能把缓存理解成一个东西，它是一种处理方式的统称！

   Cache是“以空间换时间”策略的典型应用模式，是提高系统性能的一种重要方法。缓存的使用在大访问量的情况下能够极大的减少对数据库操作的次数，明显降低系统负荷提高系统性能。相比页面的缓存，结果集是一种“原始数据”不包含格式信息，数据量相对较小，而且可以再进行格式化，所以显得相当灵活。由于PHP是“一边编译一边执行”的脚本语言，某种程度上也提供了一种相当方便的结果集缓存使用方法——通过动态include相应的数据定义代码段的方式使用缓存。如果在RamDisk上建缓存的话，效率应该还可以得到进一步的提升。以下是一小段示例代码，供参考。（参考：PHP数据缓存技术）

WEB程序获取信息的方式主要是查询数据库,当数据库不是很大的情况下不会有太大的问题.然而,随着网站的发展,数据库呈几何级数的方式增长的时候,就会出现瓶颈.于是PHP缓存技术诞生了。

PHP缓存包括PHP编译缓存和PHP数据缓存两种。PHP是一种解释型语言，属于边编译边运行的那种。这种运行模式的优点是程序修改很方便，但是运行效率却很低下。PHP编译缓存针对这种情况做改进处理，使得PHP语言只要运行一次，就可以把程序的编译结果缓存起来。这样，接下来的每次运行都不需要再次编译了，这大大提高PHP运行速度。PHP数据缓存运用于PHP实际开发之中针对数据处理进行缓存，主要两大方向为：针对数据库数据进行缓存和针对PHP模板数据进行缓存。 （摘自：百度百科）

PHP编译缓存：目前最常见的PHP编译缓存工具有：APC，Accelerator，xcache（国产）等。

PHP是一种解释型语言，在PHP语言执行代码的时候，需要下面两步：

1、编译过程。

PHP读取文件，并编译该文件，然后生成能够在Zend

Engine虚拟机上执行的中间码。

2、执行过程。

PHP直接执行中间码。

以下两种情况，会导致PHP运行程序代码效率低下：

1、即使PHP代码文件没有发生改变，也会被PHP重新编译。

2、如有引用文件，PHP也要花费时间重新编译这些被引用的文件。因此，需要PHP编译缓存工具对PHP程序的编译结果做缓存处理。这样，PHP程序只要编译一次，就不要重新再做无意义的编译了。

PHP数据缓存：PHP的数据缓存包括针对数据库数据进行缓存和针对PHP模板数据进行缓存。针对数据库数据进行缓存的工具有memcache等。针对PHP模板数据进行缓存的工具主要有smarty等。

静态缓存（Xee：直接静态）：是在新内容发布的同时就立刻生成相应内容的静态页面，比如：2003年3月22日，管理员通过后台内容管理界面录入一篇文章后，就立刻生成http://www.chedong.com/tech/2003/03/22/001.html这个静态页面，并同步更新相关索引页上的链接。
动态缓存(Xee：实时生成静态)：是在新内容发布以后，并不预先生成相应的静态页面，直到对相应内容发出请求时，如果前台缓存服务器找不到相应缓存，就向后台内容管理服务器发出请求，后台系统会生成相应内容的静态页面，用户第一次访问页面时可能会慢一点，但是以后就是直接访问缓存了。

1、全页面静态化缓存

也就是将页面全部生成html静态页面，用户访问时直接访问的静态页面，而不会去走php服务器解析的流程。此种方式，在CMS系统中比较常见，比如dedecms；

一种比较常用的实现方式是用输出缓存：

Ob_start()

******要运行的代码*******

$content = Ob_get_contents();

****将缓存内容写入html文件*****

Ob_end_clean();

2、页面部分缓存

该种方式，是将一个页面中不经常变的部分进行静态缓存，而经常变化的块不缓存，最后组装在一起显示；可以使用类似于ob_get_contents的方式实现，也可以利用类似ESI之类的页面片段缓存策略，使其用来做动态页面中相对静态的片段部分的缓存(ESI技术，请baidu，此处不详讲)。该种方式可以用于如商城中的商品页；

3、数据缓存

顾名思义，就是缓存数据的一种方式；比如，商城中的某个商品信息，当用商品id去请求时，就会得出包括店铺信息、商品信息等数据，此时就可以将这些数据缓存到一个php文件中，文件名包含商品id来建一个唯一标示；下一次有人想查看这个商品时，首先就直接调这个文件里面的信息，而不用再去数据库查询；其实缓存文件中缓存的就是一个php数组之类；Ecmall商城系统里面就用了这种方式；

4、查询缓存

其实这跟数据缓存是一个思路，就是根据查询语句来缓存；将查询得到的数据缓存在一个文件中，下次遇到相同的查询时，就直接先从这个文件里面调数据，不会再去查数据库；但此处的缓存文件名可能就需要以查询语句为基点来建立唯一标示；按时间变更进行缓存；其实，这一条不是真正的缓存方式；上面的2、3、4的缓存技术一般都用到了时间变更判断；就是对于缓存文件您需要设一个有效时间，在这个有效时间内，相同的访问才会先取缓存文件的内容，但是超过设定的缓存时间，就需要重新从数据库中获取数据，并生产最新的缓存文件；比如，我将我们商城的首页就是设置2个小时更新一次。 （参考：php+mysql缓存技术的实现）

5、按内容变更进行缓存

这个也并非独立的缓存技术，需结合着用；就是当数据库内容被修改时，即刻更新缓存文件；比如，一个人流量很大的商城，商品很多，商品表必然比较大，这表的压力也比较重；我们就可以对商品显示页进行页面缓存；

当商家在后台修改这个商品的信息时，点击保存，我们同时就更新缓存文件；那么，买家访问这个商品信息时，实际上访问的是一个静态页面，而不需要再去访问数据库；试想，如果对商品页不缓存，那么每次访问一个商品就要去数据库查一次，如果有10万人在线浏览商品，那服务器压力就大了；

6、内存式缓存

提到这个，可能大家想到的首先就是Memcached；memcached是高性能的分布式内存缓存服务器。 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。

它就是将需要缓存的信息，缓存到系统内存中，需要获取信息时，直接到内存中取；比较常用的方式就是 key-->value方式；

<?php
     $memcachehost = '192.168.6.191';
     $memcacheport = 11211;
     $memcachelife = 60;
     $memcache = new Memcache;
     $memcache->connect($memcachehost,$memcacheport) or die ("Could not connect");
     $memcache->set('key','缓存的内容');
     $get = $memcache->get($key);       //获取信息
?>

7、apache缓存模块

apache安装完以后，是不允许被cache的。如果外接了cache或squid服务器要求进行web加速的话，就需要在htttpd.conf里进行设置，当然前提是在安装apache的时候要激活mod_cache的模块。

安装apache时：./configure --enable-cache --enable-disk-cache --enable-mem-cache

8、php APC缓存扩展

Php有一个APC缓存扩展，windows下面为php_apc.dll，需要先加载这个模块，然后是在php.ini里面进行配置：

[apc]
     extension=php_apc.dll
     apc.rfc1867 = on
     upload_max_filesize = 100M
     post_max_size = 100M
     apc.max_file_size = 200M
     upload_max_filesize = 1000M
     post_max_size = 1000M
     max_execution_time = 600 ;   每个PHP页面运行的最大时间值(秒)，默认30秒
     max_input_time = 600 ;       每个PHP页面接收数据所需的最大时间，默认60
     memory_limit = 128M ;       每个PHP页面所吃掉的最大内存，默认8M

9、Opcode缓存

我们知道，php的执行流程可以用下图来展示：

首先php代码被解析为Tokens，然后再编译为Opcode码，最后执行Opcode码，返回结果；所以，对于相同的php文件，第一次运行时可以缓存其Opcode码，下次再执行这个页面时，直接会去找到缓存下的opcode码，直接执行最后一步，而不再需要中间的步骤了。

比较知名的是XCache、Turck MM Cache、PHP Accelerator等；

10、 基于反向代理的Web缓存:
如Nginx，SQUID，mod_proxy(apache2以上又分为mod_proxy和mod_cache)

11、DNS轮询：
BIND是一款开放源码的DNS服务器软件，这个要说起来就大了，自己搜索去，大家知道有这个东西就行了。
我知道的有chinacache等大站就是这样做的，说简单点就是多服务器啦，把同一个页面或文件缓存到不同的服务器上，按南北自动解析到相关的服务器中。

为什么要使用缓存技术？理由很简单：提高效率。在程序开发中，获取信息的方式主要是查询数据库，除此以外，也可能是通过Web Services或者别的某种方法，无论哪种方法，在大量的并发访问面前，它们都可能成为效率的瓶颈，为了解决这些问题，人们提出了很多解决方案，其中一些是利用优化软件（如：APC，Eaccelerator，Zend Optimizer等等）来提高程序的运行效率，合理的运用这些软件，往往能使程序的运行效率得到数量级上的提升，但前提是你必须拥主机的控制权，以便能够安装这些软件，如果你使用的是虚拟主机的话，那么只能祈祷你的服务提供商已经预装了某个优化软件，否则就必须自己使用PHP来实现相应的缓存功能。如果这让你感到无所适从，相信下面的文字能给你一些启发。
很多PHP程序员都使用Adodb+Smarty这样的黄金搭档，那么就先看看如何使用它们的缓存功能。
首先看看adodb提供的数据缓存功能：

<?php 
include('adodb.inc.php'); # load code common to ADOdb 
$ADODB_CACHE_DIR = '/usr/ADODB_cache'; 
$conn = &ADONewConnection('mysql');  # create a connection 
$conn->PConnect('localhost','userid','','agora');# connect to MySQL, agora db 
$sql = 'select CustomerName, CustomerID from customers'; 
$rs = $conn->CacheExecute(15,$sql); 
?>

如上，每次查询数据的时候，会把相应的结果序列化后保存到文件中，以后同样的查询语句就可以不用直接查询数据库，而是从缓存文件中获得。
再来看看Smarty提供的页面缓存功能：

<?php
require('Smarty.class.php');
$smarty = new Smarty;
$smarty->caching = true;
if(!$smarty->is_cached('index.tpl')) {
    // No cache available, do variable assignments here.
    $contents = get_database_contents();
    $smarty->assign($contents);
}
$smarty->display('index.tpl');
?>

如上，每次访问页面的时候，都会先检测相应的缓存是否存在，如果不存在，就连接数据库，得到数据，完成模板变量的赋值，显示页面，同时生成缓存文件，这样下次访问的时候缓存文件就发挥作用了，而不会再执行if块的数据查询语句了。当然，在实际使用中会有很多东西要考虑，比如，有效期的设置，缓存组的设置等等，具体可以查看Smarty手册中有关缓存（caching）的相关章节。
以上两个PHP流行组件缓存方式的侧重点是不同的，对于Adodb的缓存而言，它缓存的是数据，对于Smarty的缓存而言，它缓存的是页面。其他提供缓存功能的组件还有很多（如：PEAR::Cache_Lite等等），实际编程中使用哪个方案要具体情况具体分析，也可能会综合使用。
使用这些组件内置的缓存方案有一个很明显的好处是它们的实现对客户端而言都很透明。只要进行必要的设置（如：缓存时间，缓存目录等等）就可以了，而不用过多考虑实现缓存的细节问题，系统会根据设置自动管理缓存。但是其缺点也同样明显，因为每次请求仍然要用PHP解析一遍，效率和纯静态相比还是大打折扣，在大的PV面前还是不能满足要求，在这种情况下，仅仅做动态缓存就不够了，必须实现静态缓存。