深入分布式缓存 -- 学习总结

什么是缓存

存储在计算机上的一个原始数据复制集，以便于访问。 --维基百科

缓存是系统快速响应中的一种关键技术，是一组被保存起来以备将来使用的东西，介于应用开发跟系统开发之间。
根据软件系统中所处位置的不同，缓存大体可以分为三类：

• 客户端缓存
• 服务器缓存
• 网络中的缓存

根据规模和部署方式缓存也可以分为：

• 单体缓存
• 缓存集群
• 分布式缓存

客户端缓存

页面缓存：

• 页面自身的缓存或者离线应用缓存，页面自身对某些元素或全部元素进行缓存，或服务端将静态页面或动态页面的元素进行缓存。
• 页面缓存是将之前渲染的页面保存为文件，当用户再次访问时可以避开网络连接，从而减少负载，提升性能和用户体验。

浏览器缓存：

• 根据一套与服务器约定的规则进行工作：检查确定副本是否最新，通常只要一次会话。
• 补充------

app缓存

网络中的缓存

web代理缓存

边缘缓存

服务端缓存

数据库缓存

• 数据库属于IO密集型的应用，主要负责数据的管理及存储。数据库缓存是一类特殊的缓存，是数据库自身的缓存机制。
• 以mysql为例，mysql中使用了查询缓冲机制，将SELECT语句和查询结果存放在缓冲区中，以后对于同样的SELECT语句，讲直接从缓存区中读取结果，以节省查询时间，提高了sql查询的效率。

平台级缓存

• 在系统开发中，适当的使用平台级缓存往往可以取得事半功倍的效果。
• 在这里指用来写带有缓存特性的应用框架，或者可用于缓存功能的专用库。

应用级缓存

当平台级缓存不能满足系统性能要求时，就要考虑使用应用级缓存了。应用级缓存，需要开发者通过代码来实现缓存机制，这里是nosql的胜场，无论是Redis还是MongoDB，以及Memcached都可以作为应用级存储的重要技术。

缓存算法：在实现缓存应用的时候，需要了解缓存技术中的几个术语。

• 缓存命中：请求的数据在缓存中。
• 没有命中：cache miss，如果缓存中还有存储空间，那么没有命中的对象会被储存到缓存中来。
• 存储成本：当cache miss，系统会从数据库或者其他数据源取出数据，然后放入存储，这个过程需要时间和空间，这就是缓存成本。
• 缓存失效：当存储在缓存中的数据需要更新时，就以为着缓存中的这一数据失效了。

• 替代策略：当缓存没有命中时，并且缓存容量已经满了，就需要在缓存中去除一条旧数据，然后加入一条新数据，替代的选择就有替代策略决定。

  • Least-Recently-Used(LRU)：最近被请求最少的对象
  • Least-Frequently-Used(LFU)：访问次数最少的对象

  • SIZE：占用空间最大的对象