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緩存的使用，緩存使用

　　緩存，提高訪問速度的利器。工作中主要用到的是memcache和redis，它們是b/s軟件，類似練習(xí)時裝在機子上的apache，它也會監(jiān)聽端口，可以在客戶端（如在cmd上通過telnet操作memcache）直接敲各自對應(yīng)的命令來存取值，自學(xué)時可以通過這樣的方式熟悉下原生命令，看看效果。它們常駐內(nèi)存，得到數(shù)據(jù)后寫入內(nèi)存（安裝軟件后會占用一片內(nèi)存區(qū)域），設(shè)定數(shù)據(jù)的過期時間，用到時直接從內(nèi)存中讀出來，因為是內(nèi)存所以訪問速度上有數(shù)量級的提高。lz曾今寫了個非常簡單的后臺，完全不用緩存那種，那速度我自己看了都忍不住要咆哮：這么慢tm也能叫網(wǎng)頁？！可那時我年幼無知，不會用緩存，當(dāng)然現(xiàn)在也不見得好到哪兒去，但愿那時前端妹子沒在心里暗自唾罵>3<......>

　　memcache的使用較簡單，至少從命令上來看是這樣。在memcache中，存儲的方式是key->value，鍵-值對應(yīng)的方式存儲，類似聯(lián)接數(shù)組的元素形式，可存儲的類型可以是數(shù)字、字符串、數(shù)組、對象等，項目中一般會將非字符串（數(shù)字可看成是數(shù)字字符串）類型的先進行json編碼或者序列化再存入緩存，取出來時則解碼或者反序列化。Memcache是php專門處理memcache緩存的類，封裝的主要方法是get、set、delete、flush、connect、close，即一個緩存必備的獲取、設(shè)置、刪除、清空、連接、關(guān)閉等。（中括號為可傳參數(shù)）

add	key, var, [flag], [expire]	添加一個鍵為key、值為var到服務(wù)端，可指定過期時間expire，0則永不過期，最長30天
get	key, [flag]	從服務(wù)端獲取某一或某些元素
delete	key, [timeout]	在指定timeout時間內(nèi)刪除key對應(yīng)元素，默認(rèn)timeout為0立即刪除
flush	無	清空，即刪除所有元素
connect	host, [port], [timeout]	連接到memcache服務(wù)器host主機的port端口，它會在腳本執(zhí)行完自動關(guān)閉，也可主動關(guān)閉
close	無	主動關(guān)閉memcache服務(wù)端連接，但不會關(guān)閉pconnect生成的連接
set	key, var, [flag], [expire]	存儲鍵為key、值為var的元素到服務(wù)端，key存在則覆蓋其值，不存在新add一個
replace	key, var, [flag], [expire]	查找鍵為key的元素，以值var替換，查不到會報錯
increment	key, [value]	在鍵為key的元素上增加值value，value默認(rèn)為1，可能改變原值
decrement	key, [value]	在鍵為key的元素上減少值value，value默認(rèn)為1，可能改變原值
addServer	host, [port], [persistent], [weight], [timeout], ......	添加一個memcache服務(wù)到連接池（保存多個memcache連接的地方）中，即建立一個到host的連接，port為端口
pconnect	host, [port], [timeout]	建立到位于host主機的memcache服務(wù)器的持久連接，port為端口，腳本執(zhí)行完或調(diào)用close也無法關(guān)閉這種連接

　　其中有幾點需要留意下：

　　1. set和replace的用法區(qū)別：set幾乎任何情況下，當(dāng)然不是連接都失敗、內(nèi)存不夠用等硬性原因，都是成功的，replace只是在已經(jīng)存在的鍵的基礎(chǔ)上進行修改，鍵若不存在不成功；

　　2. connect方法建立的連接，要么腳本運行結(jié)束自己斷開，要么調(diào)用close()方法被斷開掉；

　　3. increment或者的decrement方法得到的數(shù)永遠(yuǎn)是大于或等于0，如果確實計算后得到的值是小于0的則進行轉(zhuǎn)化，比如int類型，32位上占4字節(jié)，則返回的值是(2³²-1)，計算后大于或等于0的直接返回；而元素之類型為非數(shù)字（或數(shù)字字符串）的，先轉(zhuǎn)為數(shù)字再計算；

　　4. 當(dāng)我們new一個Memcache對象并進行連接時，可以有兩種方式，一是connect方法：$mem =new Memcache; $mem->connect('127.0.0.1', 11211); 或者使用addserver方法：$mem->addServer('127.0.0.1', 11211); 后者以向已有的連接池中添加一個Memcache服務(wù)器連接的方式建立，效果一樣。

　　Redis，一款強大的緩存工具，得益于在國內(nèi)門戶網(wǎng)站中的廣泛使用，功能上在不斷完善，現(xiàn)在有穩(wěn)定的版本（貌似微軟github上最新64位的release 2.8版本，在我工作的機子上運行不起來...），方法比memcache多得多，作為開發(fā)使用到的主要是數(shù)據(jù)的存取，而其他的事物、通信協(xié)議、集群，在一般開發(fā)個后臺，不是對速度追求到極致的情況下，還是基本用不到。redis中有按操作分為以下幾種類型：

　　1. String：也是key-value對，主要也是對它的鍵對應(yīng)的元素進行g(shù)et、set、求長度、自增等操作，redis將添加的類型全存為字符串，即便純數(shù)字；

　　2. Hash：哈希表（散列表），就是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的字典，采用特定的散列算法，比如手機通訊錄有幾百人，以姓的第一個字母作為關(guān)鍵碼進行排序，這樣我們可以快速找到聯(lián)系人，這是通過特定的映射方式，將一個字母與姓名聯(lián)系起來。在redis中，創(chuàng)建hash表時，首先指定表名，你存在哪張表里邊，然后指定一個域（field，實際就是一個變量），和它對應(yīng)的值，單用cmd操作就像下面這樣（在hash表hash1中存儲一個域username對應(yīng)值Jack，redis會自動建立username到Jack的映射），一張hash表里邊可以存儲多個域和對應(yīng)的變量；

　　3. List：列表，類似于相當(dāng)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的鏈表，通過它還可實現(xiàn)棧和隊列，前面的string（這名字取得很怪異）存儲一一對應(yīng)的單個鍵值對，它則存多個值（沒有鍵），重點是作為一個列表結(jié)構(gòu)，它可以分別從左右（表頭和表尾）進行插入和彈出變量值，求長度等一系列操作，這也是為什么稱為列表，下面lpush、rpush命令就是從表左邊和右邊插入變量hello和world；

　　4. Set：集合，顧名思義也可以存儲多個變量值（沒有鍵），只是符合數(shù)學(xué)上定義的集合的特性，比如集合中元素不重復(fù)，因此set中各個數(shù)據(jù)對的鍵名也不一樣，它也可以進行并、交、差等運算（下面命令是向集合mySet添加一個值var）；

? ? ?5. SortedSet：有序集合，可看做Set的特殊方式，在每一個SortedSet類型集合中，添加一個值（沒有鍵）時，都要給它們指定一個稱為score的變量值，有序有序，得有個字段來判定它的順序是不，就是這個玩意兒，下面命令創(chuàng)建一個有序集合stset，添加一個值google.com，它的score是10。其實猜也猜得到，既然叫有序集合，既然給定了score，基本確定可以用這個來進行某些排序操作，事實也是這樣；

　　6. Key：單獨對鍵進行操作，當(dāng)然對其對應(yīng)的元素值也有影響，如查看鍵對應(yīng)元素的數(shù)據(jù)類型、鍵對應(yīng)元素的存活時間、重置存活時間、返回所有鍵、正則形式查看相關(guān)鍵名、刪除鍵（元素也跟著沒了）等等。它不是數(shù)據(jù)類型，實際上，Redis把Hash表表名、List列表表名、集合Set名都稱為鍵，整個集合或者表是它的值。下面是type命令查看它存儲值得類型，它存儲的是List列表。

　　上面這些命令，找個參考文檔走一遍，很快就能玩熟，個人在這兒也只是泛泛而談。那么在實際項目中，通常是怎樣使用緩存呢？不往大的談，比如微博的緩存設(shè)計，這可能涉及到架構(gòu)層面的東西了，單說作為一個有一定訪問量的后臺，又想使用緩存來提高速度的情況下。

　　一個重要的原則（個人目前碰得多的情況）是，以傳入的參數(shù)來拼鍵名，以這個鍵名來存取值。比如現(xiàn)在Model模型類里面有個方法：getUserInfoByUid($params)，傳入包含uid字段的數(shù)組查詢這個用戶的信息，在這兒使用緩存，先取緩存數(shù)據(jù)，取不到則去查數(shù)據(jù)庫，然后重新加入緩存，最后返回結(jié)果數(shù)據(jù)，這也是使用緩存的一個通用流程。

　　以Memcache為例，先看代碼，定義一個Cache類：

    <span>/*</span><span>*
     * Memcache緩存類
     </span><span>*/</span>
    <span>define</span>('CACHE_HOST', '127.0.0.1'<span>);
    </span><span>define</span>('CACHE_PORT', 11211<span>);
    
    </span><span>class</span><span> Cache{
        </span><span>private</span> <span>static</span> <span>$instance</span> = <span>null</span><span>;  
        
        </span><span>private</span> <span>$_cache</span> = <span>null</span>;  <span>//</span><span> 緩存操作對象</span>
        
        <span>const</span> prefix = 'APP|';  <span>//</span><span> 緩存鍵值的前綴，為該項目名稱 </span>
        
        <span>private</span> <span>function</span><span> __construct(){
            </span><span>if</span>(<span>$this</span>->_cache === <span>null</span><span>){
                </span><span>try</span><span>{
                    </span><span>$this</span>->_cache = <span>new</span><span> Memcache;
                    </span><span>if</span>(!<span>$this</span>->_cache->connect(CACHE_HOST,<span> CACHE_PORT)){
                        </span><span>exit</span>('connect failed'<span>);
                    }
                    
                }
                </span><span>catch</span>(<span>Exception</span> <span>$e</span><span>){
                    </span><span>echo</span> 'ERROR: '.<span>$e</span>-><span>getMessage();
                }
                
            }
        }
        </span><span>/*</span><span>* 
         * 返回單例
         </span><span>*/</span>
        <span>public</span> <span>static</span> <span>function</span><span> getInstance(){
            </span><span>if</span>(self::<span>$instance</span> === <span>null</span><span>){
                self</span>::<span>$instance</span> = <span>new</span><span> self();
            }
            </span><span>return</span> self::<span>$instance</span><span>;
        }
        </span><span>/*</span><span>*
         * 生成鍵名
         </span><span>*/</span>
        <span>private</span> <span>function</span> genKey(<span>$key</span><span>){
            </span><span>return</span> Cache::prefix.<span>$key</span><span>;
        }
        
        </span><span>public</span> <span>function</span><span> __destruct(){
            </span><span>if</span>(<span>$this</span>->_cache !== <span>null</span><span>){
                </span><span>return</span> <span>$this</span>->_cache-><span>close();
            }
        }
        </span><span>/*</span><span>*
         * 添加元素，設(shè)置過期時間
         </span><span>*/</span>
        <span>public</span> <span>function</span> add(<span>$key</span>, <span>$val</span>, <span>$expire</span> = 3600<span>){
            </span><span>return</span> <span>$this</span>->_cache->add(<span>$this</span>->genKey(<span>$key</span>), <span>$val</span>, 0, <span>$expire</span><span>);
        }
        </span><span>/*</span><span>*
         * 重置元素
         </span><span>*/</span>
        <span>public</span> <span>function</span> set(<span>$key</span>, <span>$val</span>, <span>$expire</span> = 3600<span>){
            </span><span>echo</span> 'cache key: '.<span>$this</span>->genKey(<span>$key</span>).'<br/>';  <span>//</span><span> test</span>
            <span>return</span> <span>$this</span>->_cache->set(<span>$this</span>->genKey(<span>$key</span>), <span>$val</span>, 0, <span>$expire</span><span>);
        }
        </span><span>/*</span><span>*
         * 獲取元素
         </span><span>*/</span>
        <span>public</span> <span>function</span> get(<span>$key</span><span>){
            </span><span>return</span> <span>$this</span>->_cache->get(<span>$this</span>->genKey(<span>$key</span><span>));
        }
        </span><span>/*</span><span>*
         * 自增
         </span><span>*/</span>
        <span>public</span> <span>function</span> increment(<span>$key</span>, <span>$val</span> = 1<span>){
            </span><span>return</span> <span>$this</span>->_cache->increment(<span>$this</span>->genKey(<span>$key</span>), <span>$val</span><span>);
        }
        </span><span>/*</span><span>*
         * 自減
         </span><span>*/</span>
        <span>public</span> <span>function</span> decrement(<span>$key</span>, <span>$val</span> = 1<span>){
            </span><span>return</span> <span>$this</span>->_cache->decrement(<span>$this</span>->genKey(<span>$key</span>), <span>$val</span><span>);
        }
        </span><span>/*</span><span>*
         * 刪除元素
         </span><span>*/</span>
        <span>public</span> <span>function</span> delete(<span>$key</span>, <span>$timeout</span> = 0<span>){
            </span><span>return</span> <span>$this</span>->_cache->delete(<span>$this</span>->genKey(<span>$key</span>), <span>$timeout</span><span>);
        }
        </span><span>/*</span><span>*
         * 刪除所有元素
         </span><span>*/</span>
        <span>public</span> <span>function</span> <span>flush</span><span>(){
            </span><span>return</span> <span>$this</span>->_cache-><span>flush</span><span>();
        }    
    }</span>

登錄后復(fù)制

?　　然后定義一個操作數(shù)據(jù)庫操作類：

    <span>/*</span><span>*
     * 數(shù)據(jù)庫操作
     </span><span>*/</span>
    <span>define</span>('DB_NAME', 'test'<span>);
    </span><span>define</span>('DB_HOST', '127.0.0.1'<span>);
    </span><span>define</span>('DB_PORT', 3306<span>);
    </span><span>define</span>('DB_USER', 'root'<span>);
    </span><span>define</span>('DB_PASS', '1234'<span>);
    
    </span><span>class</span><span> Dal{
        </span><span>private</span> <span>static</span> <span>$instance</span> = <span>null</span><span>;
        
        </span><span>public</span> <span>$pdo</span> = <span>null</span><span>;        
        
        </span><span>private</span> <span>function</span><span> __construct(){
            </span><span>try</span><span>{
                </span><span>$dsn</span> = 'mysql:dbname='.DB_NAME.';host='.DB_HOST.':'.<span>DB_PORT;
                </span><span>$this</span>->pdo = <span>new</span> PDO(<span>$dsn</span>, DB_USER,<span> DB_PASS);
            }
            </span><span>catch</span>(PDOException <span>$e</span><span>){
                </span><span>echo</span> 'Error: '.<span>$e</span>-><span>getMessage();
                </span><span>return</span> <span>false</span><span>;
            }
        }
        </span><span>//</span><span>獲取實例</span>
        <span>public</span> <span>static</span> <span>function</span><span> getInstance(){
            </span><span>if</span>(self::<span>$instance</span> === <span>null</span><span>){
                self</span>::<span>$instance</span> = <span>new</span><span> self();
            }
            </span><span>return</span> self::<span>$instance</span><span>;
        }
        </span><span>//</span><span> 獲取用戶信息</span>
        <span>public</span> <span>function</span> getUserInfoByUid(<span>$uid</span><span>){
            </span><span>$sql</span> = <span>sprintf</span>('select * from tab1 where uid = %s limit 1', <span>$uid</span><span>);
            </span><span>$stmt</span> = <span>$this</span>->pdo->query(<span>$sql</span><span>);
            </span><span>return</span> <span>$stmt</span>->fetch(PDO::<span>FETCH_ASSOC);
        }
    }</span>

登錄后復(fù)制

　　而一般來說，通常是在Model模型類中才對數(shù)據(jù)進行讀寫，因此再定義一個UserModel類，盡量從簡，不再去寫可能會有的Model公共公共基類。

    <span>include</span> 'Dal.php'<span>;
    </span><span>include</span> 'Cache.php'<span>;
    
    </span><span>class</span><span> UserModel{
        </span><span>private</span> <span>static</span> <span>$instance</span> = <span>null</span><span>;
        
        </span><span>public</span> <span>$cache</span> = <span>null</span><span>;
        
        </span><span>public</span> <span>$db</span> = <span>null</span><span>;
        
        </span><span>//</span><span> 緩存鍵名部分，通過函數(shù)名稱及參數(shù)拼接</span>
        <span>const</span> cache_get_userinfo_uid = 'GET|USER|INFO|BY|UID|%s'<span>;
        
        </span><span>private</span> <span>function</span><span> __construct(){
            </span><span>//</span><span> 獲取對應(yīng)類實例</span>
            <span>$this</span>->cache = Cache::<span>getInstance();
            </span><span>$this</span>->db = Dal::<span>getInstance();
        }
        
        </span><span>public</span> <span>static</span> <span>function</span><span> getInstance(){
            </span><span>if</span>(self::<span>$instance</span> === <span>null</span><span>){
                self</span>::<span>$instance</span> = <span>new</span><span> self();
            }
            </span><span>return</span> self::<span>$instance</span><span>;
        }
        
        </span><span>/*</span><span>*
         根據(jù)uid獲取用戶信息
         </span><span>*/</span>
        <span>public</span> <span>function</span> getUserInfoByUid(<span>$params</span>, <span>$timeout</span> = 3600<span>){
            </span><span>//</span><span> 缺少必要參數(shù)uid，返回</span>
            <span>if</span>(<span>empty</span>(<span>$params</span>['uid'<span>])){
                </span><span>return</span> <span>null</span><span>;
            }
    
            </span><span>//</span><span> 拼接緩存鍵名</span>
            <span>$key</span> = <span>sprintf</span>(self::cache_get_userinfo_uid, <span>$params</span>['uid'<span>]);
                    
            </span><span>//</span><span> 獲取緩存數(shù)據(jù)</span>
            <span>$data</span> = json_decode(<span>$this</span>->cache->get(<span>$key</span>), <span>true</span><span>);
            
            </span><span>echo</span> 'cache=><pre class="brush:php;toolbar:false">'<span>;
            </span><span>var_dump</span>(<span>$data</span><span>);
            
            </span><span>//</span><span> 緩存為空</span>
            <span>if</span>(!<span>$data</span><span>){
                </span><span>$data</span> = <span>$this</span>->db->getUserInfoByUid(<span>$params</span>['uid'<span>]);
                </span><span>if</span>(<span>empty</span>(<span>$data</span><span>)){
                    </span><span>return</span> <span>null</span><span>;
                }
                </span><span>//</span><span> 在數(shù)據(jù)庫中獲取到數(shù)據(jù)后，重新寫入緩存</span>
                <span>$this</span>->cache->set(<span>$key</span>, json_encode(<span>$data</span>), <span>$timeout</span><span>);
            }
            </span><span>else</span><span>{
                
            }
            </span><span>return</span> <span>$data</span><span>;
        }
    }
    </span><span>//</span><span> 測試</span>
    <span>$data</span> = UserModel::getInstance()->getUserInfoByUid(<span>array</span>('uid'=>17653), 5<span>);
    </span><span>echo</span> 'UserModel=><pre class="brush:php;toolbar:false">'<span>;
    </span><span>var_dump</span>(<span>$data</span>);

登錄后復(fù)制

　　這里，我們要通過用戶的uid獲取一個用戶的信息，這個查詢條件是uid，傳過來的必要參數(shù)是uid，本來我們就是要緩存每個用戶的數(shù)據(jù)，以期在重復(fù)查詢時速度更快，因此在定義緩存的鍵時，就可以考慮使用uid。但是單單使用這個uid不行，因為假如其他的表中也有根據(jù)uid查詢的，就會出現(xiàn)鍵名重復(fù)，造成了數(shù)據(jù)混亂，好我們使用的是getUserInfoByUid這個方法，可以把方法名也拼進去，因此在UserModel類中，定義了一個常量cache_get_userinfo_uid，它最后的%s就是為了拼接參數(shù)uid。但是，這樣可能還是不行，現(xiàn)在公司啟動了另外一個項目，也要用到這個表，某人寫的方法跟這個方法名完全一樣，畢竟函數(shù)名字又沒有專利，而且運維一般單獨拿服務(wù)器出來作為緩存使用，幾個項目公用一臺服務(wù)器，數(shù)據(jù)寫在一個緩存池里也正常，此時可以考慮再加個前綴---工程名稱（或說項目），因此，在Cache類中，又定義了一個常量prefix，給這個項目叫APP，這樣基本就可以保證不會沖突了。當(dāng)然如果這是一個組的子項目，這個組還有其他項目，這個組叫Star的話，可以再將項目組名稱加在前面。

　　看看效果，第一次（左邊）運行讀取cache是空的，但是可以看到打印的緩存鍵名，

　　? ? ? ? ?

　　第二次（右邊）cache就有數(shù)據(jù)了，因為我把打印緩存鍵名的地方放在Cache類的set方法中，第二次直接讀到了緩存數(shù)據(jù)，沒有去連數(shù)據(jù)庫，自然也沒有重置緩存，所以沒打印cache key。

　　扯了半天就是要保證鍵名不沖突，也夾雜了一般在一個項目中怎樣使用緩存，有幾個供參考的方式：

　　1. 當(dāng)前參數(shù)，可以有幾個拼接幾個，這里只舉了個uid，假如還有name, age等等，可以都放在后面，具體怎么弄看個人喜好或者代碼規(guī)范；

　　2. 當(dāng)前方法名稱，盡量接近當(dāng)前方法名稱，拼在緩存key中間；

　　3. 當(dāng)前項目名稱作為前綴（可選），更安全；

　　4. 所在項目組名稱，再次作為前綴拼進來（一般用不到）。

　　然后就是，在Model模型類中，先取緩存，取不到則讀數(shù)據(jù)庫，讀到后不要忘了寫入緩存，設(shè)置好過期時間等細(xì)節(jié)，就這么一個流程。

　　當(dāng)然你還可以做得更加細(xì)致，比如讀取到緩存數(shù)據(jù)后，再檢測下它的過期時間，發(fā)現(xiàn)還有5秒就要過期了，于是我們重新給它設(shè)置為3000秒，這樣下次訪問時又能取到了，不至于下次又讀庫，頻繁地連接數(shù)據(jù)庫是很耗時的一件事。

　　不過我還是覺得Redis好用，Redis中的Hash表最好的啦>-_-

　　唔......不早了，洗洗睡~=_=