如何在 PHP 中實(shí)現(xiàn)緩存，您更喜歡哪種緩存技術(shù)？

緩存是現(xiàn)代 Web 應(yīng)用程序中提高性能、減少服務(wù)器負(fù)載和增強(qiáng)用戶體驗(yàn)的一項(xiàng)重要技術(shù)。通過(guò)臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)以便可以快速訪問(wèn)，緩存有助于防止冗余的數(shù)據(jù)庫(kù)查詢或昂貴的計(jì)算。在 PHP 中，您可以根據(jù)您的具體用例實(shí)施各種緩存策略和技術(shù)。

在本文中，我們將討論不同類型的緩存技術(shù)、如何在 PHP 中實(shí)現(xiàn)緩存以及首選的緩存策略。

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1. PHP 中的緩存類型

PHP 應(yīng)用程序中可以使用多種類型的緩存機(jī)制。每種類型都有特定的用途，可以根據(jù)您的應(yīng)用程序的需求進(jìn)行利用。

a.數(shù)據(jù)緩存（對(duì)象緩存）

此技術(shù)涉及緩存經(jīng)常訪問(wèn)的數(shù)據(jù)（例如數(shù)據(jù)庫(kù)查詢、API 響應(yīng)或計(jì)算結(jié)果），以便可以重用它而無(wú)需重新獲取或重新計(jì)算。

b.頁(yè)面緩存

頁(yè)面緩存存儲(chǔ)頁(yè)面的整個(gè)渲染 HTML 輸出，可以直接向用戶提供服務(wù)，而無(wú)需為每個(gè)請(qǐng)求執(zhí)行 PHP 腳本。這對(duì)于內(nèi)容豐富的靜態(tài)頁(yè)面特別有用。

c.操作碼緩存

操作碼緩存將編譯后的 PHP 字節(jié)碼存儲(chǔ)在內(nèi)存中，這減少了在每個(gè)請(qǐng)求上解析 PHP 腳本的開銷。這通常是在 PHP 運(yùn)行時(shí)級(jí)別完成的。

d.文件緩存

這涉及將緩存數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在服務(wù)器的文件系統(tǒng)上。文件直接從磁盤寫入和讀取，這比內(nèi)存緩存慢，但對(duì)于大型數(shù)據(jù)集或需要持久性時(shí)很有用。

e. HTTP 響應(yīng)緩存

HTTP 緩存在服務(wù)器或客戶端級(jí)別存儲(chǔ) HTTP 響應(yīng)，以避免對(duì)同一資源的重復(fù)請(qǐng)求。這包括緩存標(biāo)頭，例如 Cache-Control 或 ETag。

f.數(shù)據(jù)庫(kù)緩存

緩存查詢結(jié)果或數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象，以避免重復(fù)相同的數(shù)據(jù)庫(kù)查詢，減少數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的負(fù)載。

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2. PHP 中的緩存技術(shù)

讓我們探索如何在 PHP 中實(shí)現(xiàn)一些最常用的緩存技術(shù)。

a.基于文件的緩存

您可以輕松實(shí)現(xiàn)基于文件的緩存，只需將數(shù)據(jù)寫入緩存文件，并在再次查詢數(shù)據(jù)庫(kù)之前檢查緩存文件是否存在且是否是最新的。

基于文件的緩存示例：

<?php
$cacheFile = 'cache/data_cache.txt';
$cacheTime = 3600; // 1 hour

// Check if the cache file exists and is still valid
if (file_exists($cacheFile) && (filemtime($cacheFile) + $cacheTime > time())) {
    // Cache is valid, use cached data
    $data = file_get_contents($cacheFile);
} else {
    // Cache is expired or doesn't exist, fetch fresh data
    $data = fetchDataFromDatabase(); // Example function to fetch data

    // Save the fetched data to the cache file
    file_put_contents($cacheFile, $data);
}

echo $data;
?>

此技術(shù)非常適合小型應(yīng)用程序或數(shù)據(jù)不經(jīng)常更改的應(yīng)用程序。但是，它比內(nèi)存緩存技術(shù)慢，對(duì)于較大的數(shù)據(jù)集應(yīng)謹(jǐn)慎使用。

b.使用 Memcached 或 Redis 進(jìn)行內(nèi)存緩存

為了更快的緩存，您可以使用內(nèi)存緩存與 Memcached 或 Redis 等工具。這些工具通過(guò)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)存中來(lái)提供高性能緩存層，使其檢索速度比從文件系統(tǒng)中檢索快得多。

使用Redis進(jìn)行緩存：

1. 安裝 Redis 和 PHP Redis 擴(kuò)展:

   • 在您的服務(wù)器上安裝 Redis。
   • 安裝 PHP Redis 擴(kuò)展 (pecl install redis)。

2. Redis 緩存示例:
   

<?php
// Create a Redis instance
$redis = new Redis();
$redis->connect('127.0.0.1', 6379); // Connect to Redis server

$cacheKey = 'user_data';
$cacheTime = 3600; // Cache for 1 hour

// Check if the data is cached
$data = $redis->get($cacheKey);

if ($data === false) {
    // Data not in cache, fetch it from the database
    $data = fetchDataFromDatabase(); // Your function to fetch data

    // Cache the result for future requests
    $redis->setex($cacheKey, $cacheTime, $data);
}

echo $data;
?>

對(duì)于性能至關(guān)重要的應(yīng)用程序，強(qiáng)烈建議使用此方法，因?yàn)?Redis 和 Memcached 都非常快，并且支持過(guò)期時(shí)間和緩存失效等高級(jí)緩存功能。

c.使用數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行查詢緩存

如果您發(fā)現(xiàn)某些數(shù)據(jù)庫(kù)查詢被重復(fù)執(zhí)行，您可以緩存這些查詢的結(jié)果。大多數(shù)現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫(kù)，包括 MySQL 和 PostgreSQL，都有內(nèi)置的查詢緩存機(jī)制，但您也可以在 PHP 中手動(dòng)緩存查詢。

數(shù)據(jù)庫(kù)查詢緩存示例：

<?php
$cacheKey = 'db_query_cache';
$cacheTime = 3600; // Cache for 1 hour

// Check if the result of the query is already cached
$queryResult = $redis->get($cacheKey);

if ($queryResult === false) {
    // Query not cached, fetch it from the database
    $queryResult = fetchDataFromDatabase(); // Your DB query here

    // Cache the query result
    $redis->setex($cacheKey, $cacheTime, serialize($queryResult));
} else {
    // Unserialize cached result
    $queryResult = unserialize($queryResult);
}

echo json_encode($queryResult);
?>

在這種方法中，不是每次都查詢數(shù)據(jù)庫(kù)，而是將結(jié)果存儲(chǔ)在 Redis 等緩存系統(tǒng)中，并在需要時(shí)從那里檢索。這顯著減少了數(shù)據(jù)庫(kù)查詢次數(shù)并提高了性能。

d.使用 OPcache 緩存操作碼

OPcache 是一個(gè)內(nèi)置的 PHP 擴(kuò)展，它將 PHP 腳本編譯后的字節(jié)碼緩存在內(nèi)存中。通過(guò)緩存已編譯的腳本，OPcache 無(wú)需在每個(gè)請(qǐng)求上解析 PHP 文件。

啟用 OPcache：

1. 在 PHP 配置中啟用 OPcache (php.ini)：

opcache.enable=1
opcache.memory_consumption=128
opcache.interned_strings_buffer=8
opcache.max_accelerated_files=4000

1. 驗(yàn)證 OPcache 是否處于活動(dòng)狀態(tài)：

<?php
if (function_exists('opcache_get_status')) {
    var_dump(opcache_get_status());
}
?>

OPcache 對(duì)于處理繁重的 PHP 應(yīng)用程序特別有用，因?yàn)樗ㄟ^(guò)跳過(guò) PHP 腳本的編譯并直接運(yùn)行緩存的字節(jié)碼來(lái)縮短響應(yīng)時(shí)間。

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3.高級(jí)緩存技術(shù)

a. HTTP 緩存（瀏覽器緩存）

您可以通過(guò)使用適當(dāng)?shù)?HTTP 標(biāo)頭（例如 Cache-Control、ETag 或 Last-Modified）來(lái)控制 HTTP 級(jí)別的緩存。這些標(biāo)頭告訴瀏覽器和中間緩存如何緩存內(nèi)容。

<?php
$cacheFile = 'cache/data_cache.txt';
$cacheTime = 3600; // 1 hour

// Check if the cache file exists and is still valid
if (file_exists($cacheFile) && (filemtime($cacheFile) + $cacheTime > time())) {
    // Cache is valid, use cached data
    $data = file_get_contents($cacheFile);
} else {
    // Cache is expired or doesn't exist, fetch fresh data
    $data = fetchDataFromDatabase(); // Example function to fetch data

    // Save the fetched data to the cache file
    file_put_contents($cacheFile, $data);
}

echo $data;
?>

這對(duì)于圖像、CSS 和 JavaScript 文件等靜態(tài)資源特別有用。

b.內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò) (CDN) 緩存

如果您的應(yīng)用程序提供靜態(tài)內(nèi)容（例如圖像、視頻），您可以將緩存卸載到 CDN，例如 Cloudflare 或 AWS CloudFront。這些服務(wù)在世界各地的邊緣位置緩存內(nèi)容，從而減少延遲并縮短最終用戶的加載時(shí)間。

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4.緩存最佳實(shí)踐

• 緩存過(guò)期：始終為緩存數(shù)據(jù)設(shè)置過(guò)期時(shí)間，以確保數(shù)據(jù)不會(huì)過(guò)時(shí)。在不犧牲性能的情況下使用盡可能少的時(shí)間。
• 緩存失效：數(shù)據(jù)更新時(shí)使用緩存失效策略。這可確保在必要時(shí)刷新緩存。
• 緩存粒度：根據(jù)數(shù)據(jù)更改的頻率和操作的成本，在適當(dāng)?shù)募?jí)別緩存數(shù)據(jù)（例如對(duì)象緩存、查詢緩存、頁(yè)面緩存）。
• 避免過(guò)度緩存：雖然緩存可以提高性能，但不加區(qū)別地緩存所有內(nèi)容可能會(huì)導(dǎo)致高內(nèi)存使用率和復(fù)雜性。僅緩存從中受益的數(shù)據(jù)。

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5.結(jié)論

緩存是提高 PHP 應(yīng)用程序性能和可擴(kuò)展性的強(qiáng)大工具。根據(jù)您的需求，您可以選擇不同的緩存技術(shù)，例如文件緩存，內(nèi)存緩存（Redis或Memcached），查詢緩存，操作碼緩存 (OPcache) 和 HTTP 緩存。

對(duì)于大多數(shù)現(xiàn)代 PHP 應(yīng)用程序，使用 Redis 進(jìn)行對(duì)象或數(shù)據(jù)緩存，以及使用 OPcache 進(jìn)行操作碼緩存，可提供出色的性能優(yōu)勢(shì)。始終考慮您的具體用例，例如數(shù)據(jù)更改的頻率以及性能的關(guān)鍵程度，以確定適合您的應(yīng)用程序的最佳緩存策略。

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以上是如何在 PHP 中實(shí)現(xiàn)緩存以及哪些緩存技術(shù)最能提高性能？的詳細(xì)內(nèi)容。更多信息請(qǐng)關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！