PHP の Yii フレームワークのキャッシュ関數(shù)の詳細(xì)な分析

データ キャッシュとは、一部の PHP 変數(shù)をキャッシュに保存し、使用時(shí)にキャッシュから取得することを指します。また、クエリ キャッシュやコンテンツ キャッシュなど、より高度なキャッシュ機(jī)能の基礎(chǔ)でもあります。

次のコードは、典型的なデータ キャッシュの使用パターンです。 $cache はキャッシュ コンポーネントを指します:

リーリー

キャッシュコンポーネント

データ キャッシュには、メモリ、ファイル、データベースなどのさまざまなキャッシュ メモリを表すキャッシュ コンポーネントからのサポートが必要です。

キャッシュ コンポーネントは通常、アプリケーション コンポーネントとして登録され、グローバルに設(shè)定およびアクセスできるようになります。次のコードは、2 つの memcached サーバーを使用するようにアプリケーション コンポーネント キャッシュを構(gòu)成する方法を示しています。 リーリー

その後、Yii::$app->cache を通じて上記のキャッシュコンポーネントにアクセスできます。

すべてのキャッシュ コンポーネントは同じ一連の API をサポートしているため、キャッシュを使用するビジネス コードを変更して他の基礎(chǔ)となるキャッシュ コンポーネントに直接置き換える必要はありません。アプリケーション構(gòu)成で再構(gòu)成するだけで済みます。たとえば、yiicachingApcCache:

を使用するように上記の設(shè)定を変更できます。 リーリー

ヒント: 複數(shù)のキャッシュ コンポーネントを登録できます。キャッシュに依存する多くのクラスは、デフォルトで、cache という名前のコンポーネントを呼び出します (yiiwebUrlManager など)。

サポートされているキャッシュメモリ
Yii は一連のキャッシュ メモリをサポートしており、概要は次のとおりです:

yiicachingApcCache: PHP APC 拡張機(jī)能を使用します。このオプションは、集中型アプリケーション環(huán)境 (単一サーバー、別個(gè)のロード バランサーなしなど) で最も高速なキャッシュ ソリューションと考えることができます。

• yiicachingDbCache: データベース テーブルを使用して、キャッシュされたデータを保存します。このキャッシュを使用するには、yiicachingDbCache::cacheTable に対応するテーブルを作成する必要があります。
• yiicachingDummyCache: キャッシュのプレースホルダーとしてのみ機(jī)能し、実際のキャッシュ機(jī)能は実裝しません。このコンポーネントの目的は、キャッシュの有効性をクエリする必要があるコードを簡(jiǎn)素化することです。たとえば、開(kāi)発中にサーバーに実際のキャッシュ サポートがない場(chǎng)合は、それを使用してキャッシュ コンポーネントを構(gòu)成します。実際のキャッシュ サービスが有効になったら、対応するキャッシュ コンポーネントの使用に切り替えることができます。どちらの場(chǎng)合も、同じコード Yii::$app->cache->get($key) を使用して、Yii::$app->cache が null である可能性を気にすることなく、キャッシュからデータを取得しようとすることができます。 。
• yiicachingFileCache: 標(biāo)準(zhǔn)ファイルを使用してキャッシュ データを保存します。これは、コンテンツのページ全體など、大きなデータの塊をキャッシュする場(chǎng)合に特に役立ちます。
• yiicachingMemCache: PHP memcache および memcached 拡張機(jī)能を使用します。このオプションは、分散アプリケーション環(huán)境 (複數(shù)のサーバー、負(fù)荷分散など) で最も高速なキャッシュ ソリューションと考えられています。
• yiiredisCache: Redis キーと値のペアのストレージに基づいてキャッシュ コンポーネントを?qū)g裝します (Redis 2.6.12 以降のサポートが必要です)。
• yiicachingWinCache: PHP WinCache (こちらも參照) 拡張機(jī)能を使用します。
• yiicachingXCache: PHP XCache 拡張機(jī)能を使用します。
• yiicachingZendDataCache: Zend Data Cache を基盤(pán)となるキャッシュ メディアとして使用します。
• ヒント: 同じアプリケーション內(nèi)で異なるキャッシュ メモリを使用できます。一般的な戦略は、小規(guī)模で頻繁に使用されるデータ (統(tǒng)計(jì)など) にはメモリベースのキャッシュを使用し、より大きくて頻繁に使用されないデータ (Web ページのコンテンツなど) にはファイルまたはデータベースベースのキャッシュを使用することです。

キャッシュAPI

すべてのキャッシュ コンポーネントは同じ基本クラス yiicachingCache を持っているため、すべて次の API をサポートします:

yiicachingCache::get(): 指定されたキーを通じてキャッシュからデータを取得します。データがキャッシュに存在しない場(chǎng)合、または期限切れ/無(wú)効になっている場(chǎng)合は、値 false が返されます。

• yiicachingCache::set(): データの一部のキーを指定し、キャッシュに保存します。
• yiicachingCache::add(): キーがキャッシュ內(nèi)に見(jiàn)つからない場(chǎng)合、指定されたデータはキャッシュに保存されます。
• yiicachingCache::mget(): 指定された複數(shù)のキーを通じてキャッシュから複數(shù)のデータを取得します。
• yiicachingCache::mset(): 複數(shù)のデータ項(xiàng)目をキャッシュに保存します。各データ項(xiàng)目はキーに対応します。
• yiicachingCache::madd(): 複數(shù)のデータをキャッシュに保存します。各データはキーに対応します。キーがキャッシュにすでに存在する場(chǎng)合、データはスキップされます。
• yiicachingCache::exists(): キーがキャッシュに存在するかどうかを示す値を返します。
• yiicachingCache::delete(): キーを使用してキャッシュ內(nèi)の対応する値を削除します。
• yiicachingCache::flush(): キャッシュ內(nèi)のすべてのデータを削除します。
• MemCache や APC などの一部のキャッシュ メモリは、バッチ モードでのキャッシュされた値の取得をサポートしており、キャッシュされたデータを取得するコストを節(jié)約できます。 yiicachingCache::mget() および yiicachingCache::madd() API は、この機(jī)能のサポートを提供します?；A(chǔ)となるキャッシュメモリがこの機(jī)能をサポートしていない場(chǎng)合、Yii はその実裝もエミュレートします。
yiicachingCache は PHP ArrayAccess インターフェイスを?qū)g裝しているため、キャッシュ コンポーネントを配列のように使用することもできます。 いくつかの例を次に示します。

$cache['var1'] = $value1; // 等價(jià)于： $cache->set('var1', $value1);
$value2 = $cache['var2']; // 等價(jià)于： $value2 = $cache->get('var2');

緩存鍵

存儲(chǔ)在緩存中的每項(xiàng)數(shù)據(jù)都通過(guò)鍵作唯一識(shí)別。當(dāng)你在緩存中存儲(chǔ)一項(xiàng)數(shù)據(jù)時(shí)，必須為它指定一個(gè)鍵，稍后從緩存中取回?cái)?shù)據(jù)時(shí)，也需要提供相應(yīng)的鍵。

你可以使用一個(gè)字符串或者任意值作為一個(gè)緩存鍵。當(dāng)鍵不是一個(gè)字符串時(shí)，它將會(huì)自動(dòng)被序列化為一個(gè)字符串。

定義一個(gè)緩存鍵常見(jiàn)的一個(gè)策略就是在一個(gè)數(shù)組中包含所有的決定性因素。例如，yii\db\Schema 使用如下鍵存儲(chǔ)一個(gè)數(shù)據(jù)表的結(jié)構(gòu)信息。

[
  __CLASS__,       // 結(jié)構(gòu)類(lèi)名
  $this->db->dsn,     // 數(shù)據(jù)源名稱(chēng)
  $this->db->username,  // 數(shù)據(jù)庫(kù)登錄用戶(hù)名
  $name,         // 表名
];

如你所見(jiàn)，該鍵包含了可唯一指定一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)表所需的所有必要信息。

當(dāng)同一個(gè)緩存存儲(chǔ)器被用于多個(gè)不同的應(yīng)用時(shí)，應(yīng)該為每個(gè)應(yīng)用指定一個(gè)唯一的緩存鍵前綴以避免緩存鍵沖突?？梢酝ㄟ^(guò)配置 yii\caching\Cache::keyPrefix 屬性實(shí)現(xiàn)。例如，在應(yīng)用配置中可以編寫(xiě)如下代碼：

'components' => [
  'cache' => [
    'class' => 'yii\caching\ApcCache',
    'keyPrefix' => 'myapp',    // 唯一鍵前綴
  ],
],

為了確?；ネㄐ?，此處只能使用字母和數(shù)字。

緩存過(guò)期

默認(rèn)情況下，緩存中的數(shù)據(jù)會(huì)永久存留，除非它被某些緩存策略強(qiáng)制移除（例如：緩存空間已滿，最老的數(shù)據(jù)會(huì)被移除）。要改變此特性，你可以在調(diào)用 yii\caching\Cache::set() 存儲(chǔ)一項(xiàng)數(shù)據(jù)時(shí)提供一個(gè)過(guò)期時(shí)間參數(shù)。該參數(shù)代表這項(xiàng)數(shù)據(jù)在緩存中可保持有效多少秒。當(dāng)你調(diào)用 yii\caching\Cache::get() 取回?cái)?shù)據(jù)時(shí)，如果它已經(jīng)過(guò)了超時(shí)時(shí)間，該方法將返回 false，表明在緩存中找不到這項(xiàng)數(shù)據(jù)。例如：

// 將數(shù)據(jù)在緩存中保留 45 秒
$cache->set($key, $data, 45);

sleep(50);

$data = $cache->get($key);
if ($data === false) {
  // $data 已過(guò)期，或者在緩存中找不到
}

緩存依賴(lài)

除了超時(shí)設(shè)置，緩存數(shù)據(jù)還可能受到緩存依賴(lài)的影響而失效。例如，yii\caching\FileDependency 代表對(duì)一個(gè)文件修改時(shí)間的依賴(lài)。這個(gè)依賴(lài)條件發(fā)生變化也就意味著相應(yīng)的文件已經(jīng)被修改。因此，緩存中任何過(guò)期的文件內(nèi)容都應(yīng)該被置為失效狀態(tài)，對(duì) yii\caching\Cache::get() 的調(diào)用都應(yīng)該返回 false。

緩存依賴(lài)用 yii\caching\Dependency 的派生類(lèi)所表示。當(dāng)調(diào)用 yii\caching\Cache::set() 在緩存中存儲(chǔ)一項(xiàng)數(shù)據(jù)時(shí)，可以同時(shí)傳遞一個(gè)關(guān)聯(lián)的緩存依賴(lài)對(duì)象。例如：

// 創(chuàng)建一個(gè)對(duì) example.txt 文件修改時(shí)間的緩存依賴(lài)
$dependency = new \yii\caching\FileDependency(['fileName' => 'example.txt']);

// 緩存數(shù)據(jù)將在30秒后超時(shí)
// 如果 example.txt 被修改，它也可能被更早地置為失效狀態(tài)。
$cache->set($key, $data, 30, $dependency);

// 緩存會(huì)檢查數(shù)據(jù)是否已超時(shí)。
// 它還會(huì)檢查關(guān)聯(lián)的依賴(lài)是否已變化。
// 符合任何一個(gè)條件時(shí)都會(huì)返回 false。
$data = $cache->get($key);

下面是可用的緩存依賴(lài)的概況：

• yii\caching\ChainedDependency：如果依賴(lài)鏈上任何一個(gè)依賴(lài)產(chǎn)生變化，則依賴(lài)改變。
• yii\caching\DbDependency：如果指定 SQL 語(yǔ)句的查詢(xún)結(jié)果發(fā)生了變化，則依賴(lài)改變。
• yii\caching\ExpressionDependency：如果指定的 PHP 表達(dá)式執(zhí)行結(jié)果發(fā)生變化，則依賴(lài)改變。
• yii\caching\FileDependency：如果文件的最后修改時(shí)間發(fā)生變化，則依賴(lài)改變。
• yii\caching\GroupDependency：將一項(xiàng)緩存數(shù)據(jù)標(biāo)記到一個(gè)組名，你可以通過(guò)調(diào)用 yii\caching\GroupDependency::invalidate() 一次性將相同組名的緩存全部置為失效狀態(tài)。

查詢(xún)緩存

查詢(xún)緩存是一個(gè)建立在數(shù)據(jù)緩存之上的特殊緩存特性。它用于緩存數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)的結(jié)果。

查詢(xún)緩存需要一個(gè) yii\db\Connection 和一個(gè)有效的 cache 應(yīng)用組件。查詢(xún)緩存的基本用法如下，假設(shè) $db 是一個(gè) yii\db\Connection 實(shí)例：

$duration = 60;   // 緩存查詢(xún)結(jié)果60秒
$dependency = ...; // 可選的緩存依賴(lài)

$db->beginCache($duration, $dependency);

// ...這兒執(zhí)行數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)...

$db->endCache();

如你所見(jiàn)，beginCache() 和 endCache() 中間的任何查詢(xún)結(jié)果都會(huì)被緩存起來(lái)。如果緩存中找到了同樣查詢(xún)的結(jié)果，則查詢(xún)會(huì)被跳過(guò)，直接從緩存中提取結(jié)果。

查詢(xún)緩存可以用于 ActiveRecord 和 DAO。

Info: 有些 DBMS （例如：MySQL）也支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器端的查詢(xún)緩存。你可以選擇使用任一查詢(xún)緩存機(jī)制。上文所述的查詢(xún)緩存的好處在于你可以指定更靈活的緩存依賴(lài)因此可能更加高效。
配置

查詢(xún)緩存有兩個(gè)通過(guò) yii\db\Connection 設(shè)置的配置項(xiàng)：

yii\db\Connection::queryCacheDuration: 查詢(xún)結(jié)果在緩存中的有效期，以秒表示。如果在調(diào)用 yii\db\Connection::beginCache() 時(shí)傳遞了一個(gè)顯式的時(shí)值參數(shù)，則配置中的有效期時(shí)值會(huì)被覆蓋。
yii\db\Connection::queryCache: 緩存應(yīng)用組件的 ID。默認(rèn)為 'cache'。只有在設(shè)置了一個(gè)有效的緩存應(yīng)用組件時(shí)，查詢(xún)緩存才會(huì)有效。
限制條件

當(dāng)查詢(xún)結(jié)果中含有資源句柄時(shí)，查詢(xún)緩存無(wú)法使用。例如，在有些 DBMS 中使用了 BLOB 列的時(shí)候，緩存結(jié)果會(huì)為該數(shù)據(jù)列返回一個(gè)資源句柄。

有些緩存存儲(chǔ)器有大小限制。例如，memcache 限制每條數(shù)據(jù)最大為 1MB。因此，如果查詢(xún)結(jié)果的大小超出了該限制，則會(huì)導(dǎo)致緩存失敗。

片段緩存

片段緩存指的是緩存頁(yè)面內(nèi)容中的某個(gè)片段。例如，一個(gè)頁(yè)面顯示了逐年銷(xiāo)售額的摘要表格，可以把表格緩存下來(lái)，以消除每次請(qǐng)求都要重新生成表格的耗時(shí)。片段緩存是基于數(shù)據(jù)緩存實(shí)現(xiàn)的。

在視圖中使用以下結(jié)構(gòu)啟用片段緩存：

if ($this->beginCache($id)) {

  // ... 在此生成內(nèi)容 ...

  $this->endCache();
}

調(diào)用 yii\base\View::beginCache() 和 yii\base\View::endCache() 方法包裹內(nèi)容生成邏輯。如果緩存中存在該內(nèi)容，yii\base\View::beginCache() 方法將渲染內(nèi)容并返回 false，因此將跳過(guò)內(nèi)容生成邏輯。否則，內(nèi)容生成邏輯被執(zhí)行，一直執(zhí)行到 yii\base\View::endCache() 時(shí)，生成的內(nèi)容將被捕獲并存儲(chǔ)在緩存中。

和[數(shù)據(jù)緩存]一樣，每個(gè)片段緩存也需要全局唯一的 $id 標(biāo)記。

緩存選項(xiàng)

如果要為片段緩存指定額外配置項(xiàng)，請(qǐng)通過(guò)向 yii\base\View::beginCache() 方法第二個(gè)參數(shù)傳遞配置數(shù)組。在框架內(nèi)部，該數(shù)組將被用來(lái)配置一個(gè) yii\widget\FragmentCache 小部件用以實(shí)現(xiàn)片段緩存功能。

過(guò)期時(shí)間（duration）

或許片段緩存中最常用的一個(gè)配置選項(xiàng)就是 yii\widgets\FragmentCache::duration 了。它指定了內(nèi)容被緩存的秒數(shù)。以下代碼緩存內(nèi)容最多一小時(shí)：

if ($this->beginCache($id, ['duration' => 3600])) {

  // ... 在此生成內(nèi)容 ...

  $this->endCache();
}

如果該選項(xiàng)未設(shè)置，則默認(rèn)為 0，永不過(guò)期。

依賴(lài)

和[數(shù)據(jù)緩存]一樣，片段緩存的內(nèi)容一樣可以設(shè)置緩存依賴(lài)。例如一段被緩存的文章，是否重新緩存取決于它是否被修改過(guò)。

通過(guò)設(shè)置 yii\widgets\FragmentCache::dependency 選項(xiàng)來(lái)指定依賴(lài)，該選項(xiàng)的值可以是一個(gè) yii\caching\Dependency 類(lèi)的派生類(lèi)，也可以是創(chuàng)建緩存對(duì)象的配置數(shù)組。以下代碼指定了一個(gè)片段緩存，它依賴(lài)于 update_at 字段是否被更改過(guò)的。

$dependency = [
  'class' => 'yii\caching\DbDependency',
  'sql' => 'SELECT MAX(updated_at) FROM post',
];

if ($this->beginCache($id, ['dependency' => $dependency])) {

  // ... 在此生成內(nèi)容 ...

  $this->endCache();
}

變化

緩存的內(nèi)容可能需要根據(jù)一些參數(shù)的更改而變化。例如一個(gè) Web 應(yīng)用支持多語(yǔ)言，同一段視圖代碼也許需要生成多個(gè)語(yǔ)言的內(nèi)容。因此可以設(shè)置緩存根據(jù)應(yīng)用當(dāng)前語(yǔ)言而變化。

通過(guò)設(shè)置 yii\widgets\FragmentCache::variations 選項(xiàng)來(lái)指定變化，該選項(xiàng)的值應(yīng)該是一個(gè)標(biāo)量，每個(gè)標(biāo)量代表不同的變化系數(shù)。例如設(shè)置緩存根據(jù)當(dāng)前語(yǔ)言而變化可以用以下代碼：

if ($this->beginCache($id, ['variations' => [Yii::$app->language]])) {

  // ... 在此生成內(nèi)容 ...

  $this->endCache();
}

開(kāi)關(guān)

有時(shí)你可能只想在特定條件下開(kāi)啟片段緩存。例如，一個(gè)顯示表單的頁(yè)面，可能只需要在初次請(qǐng)求時(shí)緩存表單（通過(guò) GET 請(qǐng)求）。隨后請(qǐng)求所顯示（通過(guò) POST 請(qǐng)求）的表單不該使用緩存，因?yàn)榇藭r(shí)表單中可能包含用戶(hù)輸入內(nèi)容。鑒于此種情況，可以使用 yii\widgets\FragmentCache::enabled 選項(xiàng)來(lái)指定緩存開(kāi)關(guān)，如下所示：

if ($this->beginCache($id, ['enabled' => Yii::$app->request->isGet])) {

  // ... 在此生成內(nèi)容 ...

  $this->endCache();
}

緩存嵌套

片段緩存可以被嵌套使用。一個(gè)片段緩存可以被另一個(gè)包裹。例如，評(píng)論被緩存在里層，同時(shí)整個(gè)評(píng)論的片段又被緩存在外層的文章中。以下代碼展示了片段緩存的嵌套使用：

if ($this->beginCache($id1)) {

  // ...在此生成內(nèi)容...

  if ($this->beginCache($id2, $options2)) {

    // ...在此生成內(nèi)容...

    $this->endCache();
  }

  // ...在此生成內(nèi)容...

  $this->endCache();
}

可以為嵌套的緩存設(shè)置不同的配置項(xiàng)。例如，內(nèi)層緩存和外層緩存使用不同的過(guò)期時(shí)間。甚至當(dāng)外層緩存的數(shù)據(jù)過(guò)期失效了，內(nèi)層緩存仍然可能提供有效的片段緩存數(shù)據(jù)。但是，反之則不然。如果外層片段緩存沒(méi)有過(guò)期而被視為有效，此時(shí)即使內(nèi)層片段緩存已經(jīng)失效，它也將繼續(xù)提供同樣的緩存副本。因此，你必須謹(jǐn)慎處理緩存嵌套中的過(guò)期時(shí)間和依賴(lài)，否則外層的片段很有可能返回的是不符合你預(yù)期的失效數(shù)據(jù)。

譯注：外層的失效時(shí)間應(yīng)該短于內(nèi)層，外層的依賴(lài)條件應(yīng)該低于內(nèi)層，以確保最小的片段，返回的是最新的數(shù)據(jù)。
動(dòng)態(tài)內(nèi)容

使用片段緩存時(shí)，可能會(huì)遇到一大段較為靜態(tài)的內(nèi)容中有少許動(dòng)態(tài)內(nèi)容的情況。例如，一個(gè)顯示著菜單欄和當(dāng)前用戶(hù)名的頁(yè)面頭部。還有一種可能是緩存的內(nèi)容可能包含每次請(qǐng)求都需要執(zhí)行的 PHP 代碼（例如注冊(cè)資源包的代碼）。這兩個(gè)問(wèn)題都可以使用動(dòng)態(tài)內(nèi)容功能解決。

動(dòng)態(tài)內(nèi)容的意思是這部分輸出的內(nèi)容不該被緩存，即便是它被包裹在片段緩存中。為了使內(nèi)容保持動(dòng)態(tài)，每次請(qǐng)求都執(zhí)行 PHP 代碼生成，即使這些代碼已經(jīng)被緩存了。

可以在片段緩存中調(diào)用 yii\base\View::renderDynamic() 去插入動(dòng)態(tài)內(nèi)容，如下所示：

if ($this->beginCache($id1)) {

  // ...在此生成內(nèi)容...

  echo $this->renderDynamic('return Yii::$app->user->identity->name;');

  // ...在此生成內(nèi)容...

  $this->endCache();
}

yii\base\View::renderDynamic() 方法接受一段 PHP 代碼作為參數(shù)。代碼的返回值被看作是動(dòng)態(tài)內(nèi)容。這段代碼將在每次請(qǐng)求時(shí)都執(zhí)行，無(wú)論其外層的片段緩存是否被存儲(chǔ)。

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