作者：翁志华来源：https://www.cnblogs.com/wzh2010/概述我们说的缓存分为进程内部缓存（系统内部缓存）和缓存服务（如redis/memcache）。计算机服务从原来的单一结构，到多实例，再到现在流行的微服务，缓存服务也越来越流行。进程缓存先说进程缓存，存储站点和服务进程中的数据。在Web的发展史上，这种方式一直很流行。比如早期常用的.Net的System.Web.Caching。这个实现载体很简单，比如一个带锁的HasTable，或者一个List对象。使用简单方便，可以存储数据、html页面片段、文件，甚至任何对象。在单体结构的Web模式下，将进程内缓存发展到极致，大致流程如下：相比原来没有缓存，进程内缓存的优势在于数据读取不再直接访问数据库。存在，存在则直接读取，不存在则从数据库中取出，同时写入缓存。这样就避免了每次请求都去数据库，减少了网络开销和数据请求次数，提高了数据获取的效率，基本相当于在内存中执行。缓存的目的是隔离冷热数据。对于频繁修改的数据，缓存意义不大，比如微信用户的实时步数。更有价值的是那些不经常修改且数据量大的，比如系统字典和配置数据。判断是否创建缓存需要一定的依据。以下是我团队的攻略，不一定适用。可以参考：缓存的必要性：数据是否变化太频繁，可能导致缓存不断重建，降低效率。评估方法：在缓存有效期内未主动更新的量应超过60%。假设缓存时间：3600s假设同类型缓存数据库：60006000*60%=3600一个小时内数据没有更新，这样的缓存更有价值。进程缓存的问题在互联网大潮下。随着用户数量的迅速增加，原来单一的结构逐渐发展为Web服务集群。在多实例目标下，进程缓存的劣势越来越明显。比如缓存不能统一。如果站点和服务中的多个节点访问一个统一的缓存服务（如redis或memerche），数据统一存储，数据的一致性更容易保证。但是如果是进程缓存，数据存储在站点和服务的多个节点，每个节点都有一个缓存，存储多份，很难保证一致性。如上图所示，但是有问题。Cache1、Cache1、Cache3的一致性很难保证。如果要保持缓存的一致性，应该怎么做呢？一般有以下几种方式：1、单个服务节点通知其他服务节点。如果我们只在WebService1执行业务操作时修改数据库和更新缓存，同时通知其他WebService服务，当其他WebService收到信息时，再做一次缓存更新。2、启动MQ通知其他节点：如下图，可以通过MQ通知其他节点。写入请求发生在server1上。修改自己的缓存数据和数据库中的数据后，通知MQ生产数据变化。server2和server1订阅MQ消息。在消费MQ信息时，它们也会修改缓存的数据。3、和WebServer的关系解耦有一个简单的方法，就是直接放弃“实时一致性”，开启一个独立的进程服务，定时从后端拉取最新数据，更新内存缓存。为了保持数据的一致性，上述方法增加了一定的开销。一方面，缓存数据同步过程中存在出错风险；另一方面，它实际上违背了缓存的原则：冷热数据隔离，有效利用冷数据降低数据库压力，提高效率。如果缓存经常被修改或同步，那么缓存的价值就不是很大。补充：1和2两种方法中，实例越多，缓存冗余越多，越难保证各缓存节点数据同步的原子性，越难保证一致性。第三种方式：使用时序拉取本身已经放弃了数据的实时一致性。所以我们在以下几种情况下放弃进程缓存而选择缓存服务：1、web集群下，存在多个实例，业务数据不一致是不允许的（相信大部分业务是不允许的）2.In-processcache数据量大，缓存内存空间不足，影响web性能。可以考虑使用缓存服务（redis等缓存服务，一般都是独立服务甚至集群配置，支持超大规模）。3.评估value大小、缓存内存空间、峰值QPS、过期时间、缓存命中率、读写更新策略、key值分发路由策略、过期策略、数据一致性方案，根据判断是否使用缓存服务到实际需要。缓存服务在互联网分层架构中，最常用的KV结构缓存是redis。它具有以下特点：1.支持字符串、哈希、列表、集合、有序集合等复杂数据结构。支持客户订单信息列表、用户留言、发表评论等多种场景。2、支持持久化首先，redis的所有数据都保存在内存中，然后时不时的异步保存到磁盘（这叫“半持久化模式”）；也可以在每次数据变化时写入一个appendonlyfile（aof）（这叫“全持久化模式”，效率会低一些）。但是我们尽量不要使用redis作为数据库。如果确实需要持久化数据，推荐使用MySQL：2.1。redis的定期快照并不能保证数据不丢失。2.2.redis的AOF会降低效率，不能支持太大3.高可用。Redis天然支持集群功能，可以实现主动复制和读写分离。官方还提供了哨兵集群管理工具，可以实现主从服务监控和故障自动转移。4、存储内容比较大String类型：String类型的一个值最多可以存储512M，List、Set、Hash类型：一个列表的元素个数最多为2^32-1，即4294967295个。5.支持事务操作是原子的，所有对数据的改变要么执行要么根本不执行。避免业务数据不一致。缓存使用注意事项1、web服务单机模式转为多实例后，我们将进程缓存升级为缓存服务（redis），清理所有缓存使用，改为与redis对接。但是有一些地方漏掉了，因为我们有3个实例，所以漏掉的那几个地方，一旦某个数据被修改了，一会儿是新值，一会儿是旧值，这是惊人的。2.谨防缓存崩溃和雪崩。我们对此有过惨痛的教训。我们将在后续文章中进行分析。近期热点文章推荐：1.1,000+Java面试题及答案（2021最新版）2.终于通过开源项目拿到了IntelliJIDEA激活码，太贴心了！3、阿里Mock工具正式开源，秒杀市面上所有Mock工具！4、SpringCloud2020.0.0正式发布，全新颠覆版本！5.《Java开发手册（嵩山版）》最新发布，赶快下载吧！感觉不错，别忘了点赞+转发！
