A. java緩存技術有哪些
常見的java緩存框架有:
OSCache
OSCache是個一個廣泛採用的高性能的J2EE緩存框架,OSCache能用於任何Java應用程序的普通的緩存解決方案。
OSCache有以下特點:
緩存任何對象,你可以不受限制的緩存部分jsp頁面或HTTP請求,任何java對象都可以緩存。
擁有全面的API--OSCache API給你全面的程序來控制所有的OSCache特性。
永久緩存--緩存能隨意的寫入硬碟,因此允許昂貴的創建(expensive-to-create)數據來保持緩存,甚至能讓應用重啟。
支持集群--集群緩存數據能被單個的進行參數配置,不需要修改代碼。
緩存記錄的過期--你可以有最大限度的控制緩存對象的過期,包括可插入式的刷新策略(如果默認性能不需要時)。
官方網站 http://www.opensymphony.com/oscache/
Java Caching System
JSC(Java Caching System)是一個用分布式的緩存系統,是基於伺服器的java應用程序。它是通過提供管理各種動態緩存數據來加速動態web應用。
JCS和其他緩存系統一樣,也是一個用於高速讀取,低速寫入的應用程序。
動態內容和報表系統能夠獲得更好的性能。
如果一個網站,有重復的網站結構,使用間歇性更新方式的資料庫(而不是連續不斷的更新資料庫),被重復搜索出相同結果的,就能夠通過執行緩存方式改進其性能和伸縮性。
官方網站 http://jakarta.apache.org/turbine/jcs/
EHCache
EHCache 是一個純java的在進程中的緩存,它具有以下特性:快速,簡單,為Hibernate2.1充當可插入的緩存,最小的依賴性,全面的文檔和測試。
官方網站 http://ehcache.sourceforge.net/
JCache
JCache是個開源程序,正在努力成為JSR-107開源規范,JSR-107規范已經很多年沒改變了。這個版本仍然是構建在最初的功能定義上。
官方網站 http://jcache.sourceforge.net/
ShiftOne
ShiftOne Java Object Cache是一個執行一系列嚴格的對象緩存策略的Java lib,就像一個輕量級的配置緩存工作狀態的框架。
官方網站 http://jocache.sourceforge.net/
SwarmCache
SwarmCache是一個簡單且有效的分布式緩存,它使用IP multicast與同一個區域網的其他主機進行通訊,是特別為集群和數據驅動web應用程序而設計的。SwarmCache能夠讓典型的讀操作大大超過寫操作的這類應用提供更好的性能支持。
SwarmCache使用JavaGroups來管理從屬關系和分布式緩存的通訊。
官方網站 http://swarmcache.sourceforge.net
TreeCache / JBossCache
JBossCache是一個復制的事務處理緩存,它允許你緩存企業級應用數據來更好的改善性能。緩存數據被自動復制,讓你輕松進行JBoss伺服器之間 的集群工作。JBossCache能夠通過JBoss應用服務或其他J2EE容器來運行一個MBean服務,當然,它也能獨立運行。
JBossCache包括兩個模塊:TreeCache和TreeCacheAOP。
TreeCache --是一個樹形結構復制的事務處理緩存。
TreeCacheAOP --是一個「面向對象」緩存,它使用AOP來動態管理POJO(Plain Old Java Objects)
註:AOP是OOP的延續,是Aspect Oriented Programming的縮寫,意思是面向方面編程。
官方網站 http://www.jboss.org/procts/jbosscache
WhirlyCache
Whirlycache是一個快速的、可配置的、存在於內存中的對象的緩存。它能夠通過緩存對象來加快網站或應用程序的速度,否則就必須通過查詢資料庫或其他代價較高的處理程序來建立。
B. 什麼是Java緩存技術Cache
java緩存技術
一、什麼是緩存
1、Cache是高速緩沖存儲器 一種特殊的存儲器子系統,其中復制了頻繁使用的數據以利於快速訪問
2、凡是位於速度相差較大的兩種硬體/軟體之間的,用於協調兩者數據傳輸速度差異的結構,均可稱之為 Cache
二、緩存的分類
1、基於web應用的系統架構圖
2、在系統架構的不同層級之間,為了加快訪問速度,都可以存在緩存
操作系統磁碟緩存->減少磁碟機械操作
資料庫緩存->減少文件系統I/O
應用程序緩存->減少對資料庫的查詢
Web伺服器緩存->減少應用伺服器請求
客戶端瀏覽器緩存->減少對網站的訪問。
C. 常用的緩存技術
第一章 常用的緩存技術
1、常見的兩種緩存
本地緩存:不需要序列化,速度快,緩存的數量與大小受限於本機內存
分布式緩存:需要序列化,速度相較於本地緩存較慢,但是理論上緩存的數量與大小無限(因為緩存機器可以不斷擴展)
2、本地緩存
Google guava cache:當下最好用的本地緩存
Ehcache:spring默認集成的一個緩存,以spring cache的底層緩存實現類形式去操作緩存的話,非常方便,但是欠缺靈活,如果想要靈活使用,還是要單獨使用Ehcache
Oscache:最經典簡單的頁面緩存
3、分布式緩存
memcached:分布式緩存的標配
Redis:新一代的分布式緩存,有替代memcached的趨勢
3.1、memcached
經典的一致性hash演算法
基於slab的內存模型有效防止內存碎片的產生(但同時也需要估計好啟動參數,否則會浪費很多的內存)
集群中機器之間互不通信(相較於Jboss cache等集群中機器之間的相互通信的緩存,速度更快<--因為少了同步更新緩存的開銷,且更適合於大型分布式系統中使用)
使用方便(這一點是相較於Redis在構建客戶端的時候而言的,盡管redis的使用也不困難)
很專一(專做緩存,這一點也是相較於Redis而言的)
3.2、Redis
可以存儲復雜的數據結構(5種)
strings-->即簡單的key-value,就是memcached可以存儲的唯一的一種形式,接下來的四種是memcached不能直接存儲的四種格式(當然理論上可以先將下面的一些數據結構中的東西封裝成對象,然後存入memcached,但是不推薦將大對象存入memcached,因為memcached的單一value的最大存儲為1M,可能即使採用了壓縮演算法也不夠,即使夠,可能存取的效率也不高,而redis的value最大為1G)
hashs-->看做hashTable
lists-->看做LinkedList
sets-->看做hashSet,事實上底層是一個hashTable
sorted sets-->底層是一個skipList
有兩種方式可以對緩存數據進行持久化
RDB
AOF
事件調度
發布訂閱等
4、集成緩存
專指spring cache,spring cache自己繼承了ehcache作為了緩存的實現類,我們也可以使用guava cache、memcached、redis自己來實現spring cache的底層。當然,spring cache可以根據實現類來將緩存存在本地還是存在遠程機器上。
5、頁面緩存
在使用jsp的時候,我們會將一些復雜的頁面使用Oscache進行頁面緩存,使用非常簡單,就是幾個標簽的事兒;但是,現在一般的企業,前台都會使用velocity、freemaker這兩種模板引擎,本身速度就已經很快了,頁面緩存使用的也就很少了。
總結:
在實際生產中,我們通常會使用guava cache做本地緩存+redis做分布式緩存+spring cache就集成緩存(底層使用redis來實現)的形式
guava cache使用在更快的獲取緩存數據,同時緩存的數據量並不大的情況
spring cache集成緩存是為了簡單便捷的去使用緩存(以註解的方式即可),使用redis做其實現類是為了可以存更多的數據在機器上
redis緩存單獨使用是為了彌補spring cache集成緩存的不靈活
就我個人而言,如果需要使用分布式緩存,那麼首先redis是必選的,因為在實際開發中,我們會緩存各種各樣的數據類型,在使用了redis的同時,memcached就完全可以舍棄了,但是現在還有很多公司在同時使用memcached和redis兩種緩存。
D. 電腦的緩存指的是什麼
CPU緩存(Cache
Memory)位於CPU與內存之間的臨時存儲器,它的容量比內存小但交換速度快。在緩存中的數據是內存中的一小部分,但這一小部分是短時間內CPU即將訪問的,當CPU調用大量數據時,就可避開內存直接從緩存中調用,從而加快讀取速度。由此可見,在CPU中加入緩存是一種高效的解決方案,這樣整個內存儲器(緩存+內存)就變成了既有緩存的高速度,又有內存的大容量的存儲系統了。緩存對CPU的性能影響很大,主要是因為CPU的數據交換順序和CPU與緩存間的帶寬引起的。
緩存是為了解決CPU速度和內存速度的速度差異問題。內存中被CPU訪問最頻繁的數據和指令被復制入CPU中的緩存,這樣CPU就可以不經常到象「蝸牛」一樣慢的內存中去取數據了,CPU只要到緩存中去取就行了,而緩存的速度要比內存快很多。
這里要特別指出的是:
1.因為緩存只是內存中少部分數據的復製品,所以CPU到緩存中尋找數據時,也會出現找不到的情況(因為這些數據沒有從內存復制到緩存中去),這時CPU還是會到內存中去找數據,這樣系統的速度就慢下來了,不過CPU會把這些數據復制到緩存中去,以便下一次不要再到內存中去取。
2.因為隨著時間的變化,被訪問得最頻繁的數據不是一成不變的,也就是說,剛才還不頻繁的數據,此時已經需要被頻繁的訪問,剛才還是最頻繁的數據,現在又不頻繁了,所以說緩存中的數據要經常按照一定的演算法來更換,這樣才能保證緩存中的數據是被訪問最頻繁的。
緩存的工作原理
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緩存的工作原理是當CPU要讀取一個數據時,首先從緩存中查找,如果找到就立即讀取並送給CPU處理;如果沒有找到,就用相對慢的速度從內存中讀取並送給CPU處理,同時把這個數據所在的數據塊調入緩存中,可以使得以後對整塊數據的讀取都從緩存中進行,不必再調用內存。
正是這樣的讀取機制使CPU讀取緩存的命中率非常高(大多數CPU可達90%左右),也就是說CPU下一次要讀取的數據90%都在緩存中,只有大約10%需要從內存讀取。這大大節省了CPU直接讀取內存的時間,也使CPU讀取數據時基本無需等待。總的來說,CPU讀取數據的順序是先緩存後內存。
一級緩存和二級緩存
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為了分清這兩個概念,我們先了解一下RAM
。RAM和ROM相對的,RAM是掉電以後,其中的信息就消失那一種,ROM在掉電以後信息也不會消失那一種。
RAM又分兩種,一種是靜態RAM,SRAM;一種是動態RAM,DRAM。前者的存儲速度要比後者快得多,我們現在使用的內存一般都是動態RAM。
有的菜鳥就說了,為了增加系統的速度,把緩存擴大不就行了嗎,擴大的越大,緩存的數據越多,系統不就越快了嗎?緩存通常都是靜態RAM,速度是非常的快,
但是靜態RAM集成度低(存儲相同的數據,靜態RAM的體積是動態RAM的6倍),
價格高(同容量的靜態RAM是動態RAM的四倍),
由此可見,擴大靜態RAM作為緩存是一個非常愚蠢的行為,
但是為了提高系統的性能和速度,我們必須要擴大緩存,
這樣就有了一個折中的方法,不擴大原來的靜態RAM緩存,而是增加一些高速動態RAM做為緩存,
這些高速動態RAM速度要比常規動態RAM快,但比原來的靜態RAM緩存慢,
我們把原來的靜態ram緩存叫一級緩存,而把後來增加的動態RAM叫二級緩存。
一級緩存和二級緩存中的內容都是內存中訪問頻率高的數據的復製品(映射),它們的存在都是為了減少高速CPU對慢速內存的訪問。
通常CPU找數據或指令的順序是:先到一級緩存中找,找不到再到二級緩存中找,如果還找不到就只有到內存中找了。
緩存的技術發展
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最早先的CPU緩存是個整體的,而且容量很低,英特爾公司從Pentium時代開始把緩存進行了分類。當時集成在CPU內核中的緩存已不足以滿足CPU的需求,而製造工藝上的限制又不能大幅度提高緩存的容量。因此出現了集成在與CPU同一塊電路板上或主板上的緩存,此時就把
CPU內核集成的緩存稱為一級緩存,而外部的稱為二級緩存。一級緩存中還分數據緩存(Data
Cache,D-Cache)和指令緩存(Instruction
Cache,I-Cache)。二者分別用來存放數據和執行這些數據的指令,而且兩者可以同時被CPU訪問,減少了爭用Cache所造成的沖突,提高了處理器效能。英特爾公司在推出Pentium
4處理器時,用新增的一種一級追蹤緩存替代指令緩存,容量為12KμOps,表示能存儲12K條微指令。
隨著CPU製造工藝的發展,二級緩存也能輕易的集成在CPU內核中,容量也在逐年提升。現在再用集成在CPU內部與否來定義一、二級緩存,已不確切。而且隨著二級緩存被集成入CPU內核中,以往二級緩存與CPU大差距分頻的情況也被改變,此時其以相同於主頻的速度工作,可以為CPU提供更高的傳輸速度。
二級緩存是CPU性能表現的關鍵之一,在CPU核心不變化的情況下,增加二級緩存容量能使性能大幅度提高。而同一核心的CPU高低端之分往往也是在二級緩存上有差異,由此可見二級緩存對於CPU的重要性。
CPU在緩存中找到有用的數據被稱為命中,當緩存中沒有CPU所需的數據時(這時稱為未命中),CPU才訪問內存。從理論上講,在一顆擁有二級緩存的CPU中,讀取一級緩存的命中率為80%。也就是說CPU一級緩存中找到的有用數據占數據總量的80%,剩下的20%從二級緩存中讀取。由於不能准確預測將要執行的數據,讀取二級緩存的命中率也在80%左右(從二級緩存讀到有用的數據占總數據的16%)。那麼還有的數據就不得不從內存調用,但這已經是一個相當小的比例了。目前的較高端的CPU中,還會帶有三級緩存,它是為讀取二級緩存後未命中的數據設計的—種緩存,在擁有三級緩存的CPU中,只有約5%的數據需要從內存中調用,這進一步提高了CPU的效率。
為了保證CPU訪問時有較高的命中率,緩存中的內容應該按一定的演算法替換。一種較常用的演算法是「最近最少使用演算法」(LRU演算法),它是將最近一段時間內最少被訪問過的行淘汰出局。因此需要為每行設置一個計數器,LRU演算法是把命中行的計數器清零,其他各行計數器加1。當需要替換時淘汰行計數器計數值最大的數據行出局。這是一種高效、科學的演算法,其計數器清零過程可以把一些頻繁調用後再不需要的數據淘汰出緩存,提高緩存的利用率。
CPU產品中,一級緩存的容量基本在4KB到64KB之間,二級緩存的容量則分為128KB、256KB、512KB、1MB、2MB、4MB等。一級緩存容量各產品之間相差不大,而二級緩存容量則是提高CPU性能的關鍵。二級緩存容量的提升是由CPU製造工藝所決定的,容量增大必然導致CPU內部晶體管數的增加,要在有限的CPU面積上集成更大的緩存,對製造工藝的要求也就越高。
現在主流的CPU二級緩存都在2MB左右,其中英特爾公司07年相繼推出了台式機用的4MB、6MB二級緩存的高性能CPU,不過價格也是相對比較高的,對於對配置要求不是太高的朋友,一般的2MB二級緩存的雙核CPU基本也可以滿足日常上網需要了。
E. 什麼是Java緩存技術Cache
java緩存技術
一、什麼是緩存
1、Cache是高速緩沖存儲器
一種特殊的存儲器子系統,其中復制了頻繁使用的數據以利於快速訪問
2、凡是位於速度相差較大的兩種硬體/軟體之間的,用於協調兩者數據傳輸速度差異的結構,均可稱之為
Cache
二、緩存的分類
1、基於web應用的系統架構圖
2、在系統架構的不同層級之間,為了加快訪問速度,都可以存在緩存
操作系統磁碟緩存->減少磁碟機械操作
資料庫緩存->減少文件系統I/O
應用程序緩存->減少對資料庫的查詢
Web伺服器緩存->減少應用伺服器請求
客戶端瀏覽器緩存->減少對網站的訪問。
F. 指令緩存的技術簡介
CPU緩存(Cache Memory)位於CPU與內存之間的臨時存儲器,它的容量比內存小但交換速度快。在緩存中的數據是內存中的一小部分,但這一小部分是短時間內CPU即 將訪問的,當CPU調用大量數據時,就可避開內存直接從緩存中調用,從而加快讀取速度。由此可見,在CPU中加入緩存是一種高效的解決方案,這樣整個內存儲器(緩存+內存)就變成了既有緩存的高速度,又有內存的大容量的存儲系統了。緩存對CPU的性能影響很大,主要是因為CPU的數據交換順序和CPU與緩 存間的帶寬引起的。
緩存的工作原理是當CPU要讀取一個數據時,首先從緩存中查找,如果找到就立即讀取並送給CPU處理;如果沒有找到,就用相對慢的速度從內存中 讀取並送給CPU處理,同時把這個數據所在的數據塊調入緩存中,可以使得以後對整塊數據的讀取都從緩存中進行,不必再調用內存。
正是這樣的讀取機制使CPU讀取緩存的命中率非常高(大多數CPU可達90%左右),也就是說CPU下一次要讀取的數據90%都在緩存中,只有 大約10%需要從內存讀取。這大大節省了CPU直接讀取內存的時間,也使CPU讀取數據時基本無需等待。總的來說,CPU讀取數據的順序是先緩存後內存。
最早先的CPU緩存是個整體的,而且容量很低,英特爾公司從Pentium時代開始把緩存進行了分類。當時集成在CPU內核中的緩存已不足以滿 足CPU的需求,而製造工藝上的限制又不能大幅度提高緩存的容量。因此出現了集成在與CPU同一塊電路板上或主板上的緩存,此時就把 CPU內核集成的緩 存稱為一級緩存,而外部的稱為二級緩存。一級緩存中還分指令緩存(I-Cache)和數據緩存(D-Cache)。二者分別用來存放數據和執行這些數據的 指令,提高了處理器效能。英特爾公司在推出Pentium 4處理器時,還新增了一種一級追蹤緩存,容量為12KB.
隨著CPU製造工藝的發展,二級緩存也能輕易的集成在CPU內核中,容量也在逐年提升。再用集成在CPU內部與否來定義一、二級緩存,已不 確切。而且隨著二級緩存被集成入CPU內核中,以往二級緩存與CPU大差距分頻的情況也被改變,此時其以相同於主頻的速度工作,可以為CPU提供更高的傳 輸速度。
二級緩存是CPU性能表現的關鍵之一,在CPU核心不變化的情況下,增加二級緩存容量能使性能大幅度提高。而同一核心的CPU高低端之分往往也是在二級緩存上有差異,由此可見二級緩存對於CPU的重要性。
CPU在緩存中找到有用的數據被稱為命中,當緩存中沒有CPU所需的數據時(這時稱為未命中),CPU才訪問內存。從理論上講,在一顆擁有二級緩存的CPU中,讀取一級緩存的命中率為80%。也就是說CPU一級緩存中找到的有用數據占數據總量的80%,剩下的20%從二級緩存中讀取。由於不能准 確預測將要執行的數據,讀取二級緩存的命中率也在80%左右(從二級緩存讀到有用的數據占總數據的16%)。那麼還有的數據就不得不從內存調用,但這已經 是一個相當小的比例了。
較高端的CPU中,還會帶有三級緩存,它是為讀取二級緩存後未命中的數據設計的—種緩存,在擁有三級緩存的CPU中,只有約 5%的數據需要從內存中調用,這進一步提高了CPU的效率。
G. 什麼是高速緩存技術高速緩存的作用是什麼
高速緩存英文是cache。一種特殊的存儲器子系統,其中復制了頻繁使用的數據,以利於CPU快速訪問。存儲器的高速緩沖存儲器存儲了頻繁訪問的 RAM 位置的內容及這些數據項的存儲地址。當處理器引用存儲器中的某地址時,高速緩沖存儲器便檢查是否存有該地址。如果存有該地址,則將數據返回處理器;如果沒有保存該地址,則進行常規的存儲器訪問。因為高速緩沖存儲器總是比主RAM 存儲器速度快,所以當 RAM 的訪問速度低於微處理器的速度時,常使用高速緩沖存儲器。 高速緩存的作用: 在CPU開始執行任何指令之前,都會首先從內存中取得該條指令以及其它一些相關數據和信息。為了加快CPU的運行速度,幾乎所有的晶元都採用兩種不同類型的內部存儲器,即高速緩存。緩存被用來臨時存放一些經常被使用的程序片段或數據。 一級高速緩存是性能最好緩存類型,與解釋指令和執行算術運算的處理單元一到構成CPU的核心。CPU可以在全速運行的狀態下讀取存放在一級高速緩存中的指令或數據。Intel的處理器產品一般都會具有32K的一級緩存,而象AMD或Via這種競爭對手的產品則會使用更多的一級緩存。 如果在一級緩存中沒有找到所需要的指令或數據,處理器會查看容量更大的二級緩存。二級緩存既可以被集成到CPU晶元內部,也可以作為外部緩存。Pentium II處理器具有512K的二級緩存,工作速度相當於CPU速度的一半。Celeron以及更新的Pentium III晶元則分別具有128K和256K的在片二級緩存,能夠在處理器全速下運行。 對於存放在速度較慢的二級緩存中的指令或數據,處理器往往需要等待2到4個時鍾周期。為了充分利用計算資源,CPU可以在這段時間內查看和執行其它正在等候處理,但不需要使用額外數據的指令,從而提高整個系統的速度,把空閑時間降低到最低程度。
H. 銀川北大青鳥分享PHP應用中常用的9大緩存技術
一、全頁面靜態化緩存也就是將頁面全部生成html靜態頁面,用戶訪問時直接訪問的靜態頁面,而不會去走php伺服器解析的流程。
此種方式,在CMS系統中比較常見,比如dedecms;一種比較常用的實現方式是用輸出緩存:Ob_start()******要運行的代碼*******$content=Ob_get_contents();****將緩存內容寫入html文件*****Ob_end_clean();二、數據緩存顧名思義,就是緩存數據的一種方式;比如,商城中的某個商品信息,當用商品id去請求時,就會得出包括店鋪信息、商品信息等數據,此時就可以將這些數據緩存到一個php文件中,文件名包含商品id來建一個唯一標示;下一次有人想查看這個商品時,首先就直接調這個文件裡面的信息,而不用再去資料庫查詢;其實緩存文件中緩存的就是一個php數組之類;Ecmall商城系統裡面就用了這種方式;三、查詢緩存其實這跟數據緩存是一個思路,就是根據查詢語句來緩存;將查詢得到的數據緩存在一個文件中,下次遇到相同的查詢時,就直接先從這個文件裡面調數據,不會再去查資料庫;但此處的緩存文件名可能就需要以查詢語句為基點來建立唯一標示;按時間變更進行緩存就是對於緩存文件您需要設一個有效時間,在這個有效時間內,相同的訪問才會先取緩存文件的內容,但是超過設定的緩存時間,就需要重新從資料庫中獲取數據,並生產最新的緩存文件;比如,我將我們商城的首頁就是設置2個小時更新一次。
四、頁面部分緩存該種方式,是將一個頁面中不經常變的部分進行靜態緩存,而經常變化的塊不緩存,最後組裝在一起顯示;可以使用類似於ob_get_contents的方式實現,也可以利用類似ESI之類的頁面片段緩存策略,使其用來做動態頁面中相對靜態的片段部分的緩存。
該種方式可以用於如商城中的商品頁;五、Opcode緩存首先php代碼被解析為Tokens,然後再編譯為Opcode碼,最後執行Opcode碼,返回結果;所以,對於相同的php文件,第一次運行時可以緩存其Opcode碼,下次再執行這個頁面時,直接會去找到緩存下的opcode碼,直接執行最後一步,而不再需要中間的步驟了。
比較知名的是XCache、TurckMMCache、PHPAccelerator等。
六、按內容變更進行緩存這個也並非獨立的緩存技術,需結合著用;就是當資料庫內容被修改時,即刻更新緩存文件;比如,一個人流量很大的商城,商品很多,商品表必然比較大,這表的壓力也比較重;我們就可以對商品顯示頁進行頁面緩存;當商家在後台修改這個商品的信息時,點擊保存,我們同時就更新緩存文件;那麼,買家訪問這個商品信息時,實際問的是一個靜態頁面,而不需要再去訪問資料庫;試想,如果對商品頁不緩存,那麼每次訪問一個商品就要去資料庫查一次,如果有10萬人在線瀏覽商品,那伺服器壓力就大了;七、內存式緩存提到這個,可能大家想到的首先就是Memcached;memcached是高性能的分布式內存緩存伺服器。
一般的使用目的是,通過緩存資料庫查詢結果,減少資料庫訪問次數,以提高動態Web應用的速度、提高可擴展性。
它就是將需要緩存的信息,緩存到系統內存中,需要獲取信息時,直接到內存中取;比較常用的方式就是key_>value方式;connect($memcachehost,$memcacheport)ordie("Couldnotconnect");$memcache->set('key','緩存的內容');$get=$memcache->get($key);//獲取信息?>八、apache緩存模塊apache安裝完以後,是不允許被cache的。
銀川IT培訓http://www.kmbdqn.cn/認為如果外接了cache或squid伺服器要求進行web加速的話,就需要在htttpd.conf里進行設置,當然前提是在安裝apache的時候要激活mod_cache的模塊。
I. ☆前端優化:瀏覽器緩存技術介紹
在前端開發中,性能一直都是被大家所重視的一點,然而判斷一個網站的性能最直觀的就是看網頁打開的速度。 其中提高網頁反應速度的一個方式就是使用緩存 。緩存技術一直一來在WEB技術體系中扮演非常重要角色,是快速且有效地提升性能的手段。
一個優秀的緩存策略可以縮短網頁請求資源的距離,減少延遲,並且由於緩存文件可以重復利用,還可以減少帶寬,降低網路負荷。
所以,緩存技術是無數WEB開發從業人員在工作過程中不可避免的一大問題。 在產品開發的時候我們總是想辦法避免緩存產生,而在產品發布之時又在想策略管理緩存提升網頁的訪問速度 。了解瀏覽器的緩存命中原理,是開發WEB應用的基礎,本文著眼於此,學習瀏覽器緩存的相關知識,總結緩存避免和緩存管理的方法,結合具體的場景說明緩存的相關問題。希望能對有需要的人有所幫助。
在實際WEB開發過程中,緩存技術會涉及到不同層、不同端,比如:用戶層、系統層、代理層、前端、後端、服務端等, 每一層的緩存目標都是一致的,就是盡快返回請求數據、減少延遲 ,但每層使用的技術實現是各有不同,面對不同層、不同端的優劣,選用不同的技術來提升系統響應效率。所以,我們首先看下各層的緩存都有哪些技術,都緩存哪些數據,從整體上,對WEB的緩存技術進行了解,如下圖所示:
本篇文章重點講的就是上面紅色框部分緩存內容。
當瀏覽器請求一個網站的時候,會載入各種各樣的資源,比如:HTML文檔、圖片、CSS和JS等文件。對於一些不經常變的內容,瀏覽器會將他們保存在本地的文件中,下次訪問相同網站的時候,直接載入這些資源,加速訪問。
那麼如何知曉瀏覽器是讀取了緩存還是直接請求伺服器?如下圖網站來做個示例:
第一次打開該網站後,如果再次刷新頁面。會發現瀏覽器載入的眾多資源中,有一部分size有具體數值,然而還有一部分請求,比如圖片、css和js等文件並沒有顯示文件大小,而是顯示了 from dis cache 或者 from memory cache 字樣。這就說明了,該資源直接從本地硬碟或者瀏覽器內存讀取,而並沒有請求伺服器。
瀏覽器啟用緩存至少有兩點顯而易見的好處: (1)減少頁面載入時間;(2)減少伺服器負載;
瀏覽器是否使用緩存、緩存多久,是由伺服器控制的 。准確來說,當瀏覽器請求一個網頁(或者其他資源)時, 伺服器發回的響應的「響應頭」部分的某些欄位指明了有關緩存的關鍵信息 。下面看下,HTTP報文中與緩存相關的首部欄位:
根據上面四種類型的首部欄位不同使用策略, 瀏覽器中緩存可分為強緩存和協商緩存 :
當瀏覽器對某個資源的請求命中了強緩存時, 返回的HTTP狀態為200 ,在chrome的開發者工具的network裡面 size會顯示為from cache ,比如:京東的首頁里就有很多靜態資源配置了強緩存,用chrome打開幾次,再用f12查看network,可以看到有不少請求就是從緩存中載入的:
Expires是HTTP 1.0提出的一個表示資源過期時間的header,它描述的是一個絕對時間,由伺服器返回,用GMT格式的字元串表示 ,如:Expires:Thu, 31 Dec 2037 23:55:55 GMT,包含了Expires頭標簽的文件,就說明瀏覽器對於該文件緩存具有非常大的控制權。
例如,一個文件的Expires值是2020年的1月1日,那麼就代表,在2020年1月1日之前,瀏覽器都可以直接使用該文件的本地緩存文件,而不必去伺服器再次請求該文件,哪怕伺服器文件發生了變化。
所以, Expires是優化中最理想的情況,因為它根本不會產生請求 ,所以後端也就無需考慮查詢快慢。它的緩存原理,如下:
Expires是較老的強緩存管理header, 由於它是伺服器返回的一個絕對時間 ,在伺服器時間與客戶端時間相差較大時,緩存管理容易出現問題, 比如:隨意修改下客戶端時間,就能影響緩存命中的結果 。所以在HTTP 1.1的時候,提出了一個新的header, 就是Cache-Control,這是一個相對時間,在配置緩存的時候,以秒為單位,用數值表示 ,如:Cache-Control:max-age=315360000,它的緩存原理是:
Cache-Control描述的是一個相對時間 ,在進行緩存命中的時候, 都是利用客戶端時間進行判斷 ,所以相比較Expires,Cache-Control的緩存管理更有效,安全一些。
這兩個header可以只啟用一個,也可以同時啟用, 當response header中,Expires和Cache-Control同時存在時,Cache-Control優先順序高於Expires :
此外,還可以為 Cache-Control 指定 public 或 private 標記。 如果使用 private,則表示該資源僅僅屬於發出請求的最終用戶,這將禁止中間伺服器(如代理伺服器)緩存此類資源 。對於包含用戶個人信息的文件(如一個包含用戶名的 HTML 文檔),可以設置 private,一方面由於這些緩存對其他用戶來說沒有任何意義,另一方面用戶可能不希望相關文件儲存在不受信任的伺服器上。需要指出的是,private 並不會使得緩存更加安全,它同樣會傳給中間伺服器(如果網站對於傳輸的安全性要求很高,應該使用傳輸層安全措施)。 對於 public,則允許所有伺服器緩存該資源 。通常情況下,對於所有人都可以訪問的資源(例如網站的 logo、圖片、腳本等), Cache-Control 默認設為 public 是合理的 。
當瀏覽器對某個資源的請求沒有命中強緩存, 就會發一個請求到伺服器,驗證協商緩存是否命中,如果協商緩存命中,請求響應返回的http狀態為304並且會顯示一個Not Modified的字元串 ,比如你打開京東的首頁,按f12打開開發者工具,再按f5刷新頁面,查看network,可以看到有不少請求就是命中了協商緩存的:
查看單個請求的Response Header, 也能看到304的狀態碼和Not Modified的字元串,只要看到這個就可說明這個資源是命中了協商緩存,然後從客戶端緩存中載入的 ,而不是伺服器最新的資源:
【Last-Modified,If-Modified-Since】的控制緩存的原理,如下 :
【Last-Modified,If-Modified-Since】都是根據伺服器時間返回的header,一般來說, 在沒有調整伺服器時間和篡改客戶端緩存的情況下,這兩個header配合起來管理協商緩存是非常可靠的,但是有時候也會伺服器上資源其實有變化,但是最後修改時間卻沒有變化的情況 ,而這種問題又很不容易被定位出來,而當這種情況出現的時候,就會影響協商緩存的可靠性。 所以就有了另外一對header來管理協商緩存,這對header就是【ETag、If-None-Match】 。它們的緩存管理的方式是:
Etag和Last-Modified非常相似,都是用來判斷一個參數,從而決定是否啟用緩存。 但是ETag相對於Last-Modified也有其優勢,可以更加准確的判斷文件內容是否被修改 ,從而在實際操作中實用程度也更高。
協商緩存跟強緩存不一樣,強緩存不發請求到伺服器, 所以有時候資源更新了瀏覽器還不知道,但是協商緩存會發請求到伺服器 ,所以資源是否更新,伺服器肯定知道。大部分web伺服器都默認開啟協商緩存,而且是同時啟用【Last-Modified,If-Modified-Since】和【ETag、If-None-Match】,比如apache:
如果沒有協商緩存,每個到伺服器的請求,就都得返回資源內容,這樣伺服器的性能會極差。
【Last-Modified,If-Modified-Since】和【ETag、If-None-Match】一般都是同時啟用,這是為了處理Last-Modified不可靠的情況。有一種場景需要注意:
比如,京東頁面的資源請求,返回的repsonse header就只有Last-Modified,沒有ETag:
協商緩存需要配合強緩存使用,上面這個截圖中,除了Last-Modified這個header,還有強緩存的相關header, 因為如果不啟用強緩存的話,協商緩存根本沒有意義 。
如果資源已經被瀏覽器緩存下來,在緩存失效之前,再次請求時,默認會先檢查是否命中強緩存,如果強緩存命中則直接讀取緩存,如果強緩存沒有命中則發請求到伺服器檢查是否命中協商緩存,如果協商緩存命中,則告訴瀏覽器還是可以從緩存讀取,否則才從伺服器返回最新的資源。其瀏覽器判斷緩存的詳細流程圖,如下:
J. 緩存的技術指標
CPU產品中,一級緩存的容量基本在4kb到64kb之間,二級緩存的容量則分為128kb、256kb、512kb、1mb、2mb等。一級緩存容量各產品之間相差不大,而二級緩存容量則是提高cpu性能的關鍵。二級緩存容量的提升是由cpu製造工藝所決定的,容量增大必然導致cpu內部晶體管數的增加,要在有限的cpu面積上集成更大的緩存,對製造工藝的要求也就越高
緩存(cache)大小是CPU的重要指標之一,其結構與大小對CPU速率的影響非常大。簡單地講,緩存就是用來存儲一些常用或即將用到的數據或指令,當需要這些數據或指令的時候直接從緩存中讀取,這樣比到內存甚至硬碟中讀取要快得多,能夠大幅度提升cpu的處理速率。所謂處理器緩存,通常指的是二級高速緩存,或外部高速緩存。即高速緩沖存儲器,是位於CPU和主存儲器dram(dynamic ram)之間的規模較小的但速率很高的存儲器,通常由sram(靜態隨機存儲器)組成。用來存放那些被cpu頻繁使用的數據,以便使cpu不必依賴於速率較慢的dram(動態隨機存儲器)。l2高速緩存一直都屬於速率極快而價格也相當昂貴的一類內存,稱為sram(靜態ram),sram(static ram)是靜態存儲器的英文縮寫。由於sram採用了與製作cpu相同的半導體工藝,因此與動態存儲器dram比較,sram的存取速率快,但體積較大,價格很高。
處理器緩存的基本思想是用少量的sram作為cpu與dram存儲系統之間的緩沖區,即cache系統。80486以及更高檔微處理器的一個顯著特點是處理器晶元內集成了sram作為cache,由於這些cache裝在晶元內,因此稱為片內cache。486晶元內cache的容量通常為8k。高檔晶元如pentium為16kb,power pc可達32kb。pentium微處理器進一步改進片內cache,採用數據和雙通道cache技術,相對而言,片內cache的容量不大,但是非常靈活、方便,極大地提高了微處理器的性能。片內cache也稱為一級cache。由於486,586等高檔處理器的時鍾頻率很高,一旦出現一級cache未命中的情況,性能將明顯惡化。在這種情況下採用的辦法是在處理器晶元之外再加cache,稱為二級cache。二級cache實際上是cpu和主存之間的真正緩沖。由於系統板上的響應時間遠低於cpu的速率,沒有二級cache就不可能達到486,586等高檔處理器的理想速率。二級cache的容量通常應比一級cache大一個數量級以上。在系統設置中,常要求用戶確定二級cache是否安裝及尺寸大小等。二級cache的大小一般為128kb、256kb或512kb。在486以上檔次的微機中,普遍採用256kb或512kb同步cache。所謂同步是指cache和cpu採用了相同的時鍾周期,以相同的速率同步工作。相對於非同步cache,性能可提高30%以上。pc及其伺服器系統的發展趨勢之一是cpu主頻越做越高,系統架構越做越先進,而主存dram的結構和存取時間改進較慢。因此,緩存(cache)技術愈顯重要,在pc系統中cache越做越大。廣大用戶已把cache做為評價和選購pc系統的一個重要指標。