关于缓存的那些事儿
缓存可以说是最简单也最复杂的一个概念,用好它你可以让你的应用飞起,不会用它,即使再高的配置,你的应用也难以发挥最佳效果。
什么是缓存
缓存就是硬件或者软件直接存取数据,而不是从原始源(数据库,计算等)存取数据,它会加快数据的读取。
内存缓存是我们经常使用的缓存技术,通过将常用的数据保存到内存中,我们就可以避免从数据库中读取数据,这会大大提升应用的加载速度,提升用户体验。
什么时候使用缓存
- 当我们应用需要请求外部资源的时候,比如第三方 api,我们希望缓存请求结果
- 当请求的数据很少发生变化的时候,我们可以缓存返回结果
- 当应用需要频繁地请求同一个资源的时候
- 当应用需要运行一些复杂的计算的时候
- 当应用查询耗时的时候
缓存的好处
- 提升应用的性能
- 减少数据库的开销
- 增加并发
缓存的类型
- 应用缓存
- 数据库缓存
- DNS 缓存
- 客户端缓存
- CDN 缓存
- API 网关缓存
分布式缓存
分布式缓存由一个服务端实现管理和控制,有多个客户端节点存储数据,可以进一步提高数据的读取速率。那么我们要读取某个数据的时候,应该选择哪个节点呢?如果挨个节点找,那效率就太低了。因此需要根据一致性哈希算法确定数据的存储和读取节点。以数据 D,节点总个数 N 为基础,通过一致性哈希算法计算出数据 D 对应的哈希值(相当于门牌号),根据这个哈希值就可以找到对应的节点了。一致哈希算法的好处在于节点个数发生变化(减少或增加)时无需重新计算哈希值,保证数据储存或读取时可以正确、快速地找到对应的节点。
分布式缓存能够高性能地读取数据、能够动态地扩展缓存节点、能够自动发现和切换故障节点、能够自动均衡数据分区,而且能够为使用者提供图形化的管理界面,部署和维护都十分方便。
缓存策略
Cache-Aside
先读取缓存,如果缓存失效,那么读取数据库获取数据,然后将数据设置到缓存里面。
Read Through
应用只从缓存取数据,如果没有取到,那么缓存会从数据库获取数据,然后设置缓存,最后应用从缓存继续读取数据。
Write Through
应用保存数据的时候,都是先保存到缓存里面,缓存会将数据再保存到数据库,应用不直接和数据库打交道,只是保存数据到缓存。
Write Back or Write Behind
应用程序将数据写入缓存,然后会发送确认返回给应用,然后缓存写入数据库。
Write Around
应用数据直接写入数据库,而读取数据从缓存中获取。
总结
曾经有个伟人说过,所有我们目前解决不了的计算机问题,都可以通过添加一个中间层来解决,而缓存就是一个中间层,有了这个中间层,我们的应用性能得到了极大提升,但缓存不是万能的,它也有它的弊端,只有合理的使用它,我们才能发挥它的最大价值。
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