使用memcache处理缓存的三种方案

Posted 2020-06-16

这篇文章主要讨论的问题是：如何为项目设计一个完整而简洁的缓存系统。只讲做法，不讲原理。在我们项目中，使用到了三种方法，来保证了缓存系统的有效简洁。

1） 第一种，最常见的方式 读取数据的主要步骤如下：

       1）先从缓存中获取数据(如果在缓存中获取到，则直接返回已获取的数据)

        2）如果获取不到，再从数据库里面读取相应的数据

        3)  把获取到的数据加入缓存中

注意：这种方式是在Model层，也就是业务处理层加入的。

      实例代码如下：

    public static function getCombatPowerRank()
    {
        $cacheKey = ‘Rank:CombatPower‘;

        // 先从缓存中读取
        if ($list = F(‘Memcache‘)->get($cacheKey)) {
            return $list;
        }

        $list = array();

        // 遍历所有用户分库，执行清理
        for ($i = 1; $i <= DIST_USER_DB_NUM; $i++) {
            if ($distList = Dao(‘Dist_User‘)->setDs($i)->getCombatPowerTopUsers(self::RANK_LIMIT)) {
                $list = array_merge($list, $distList);
            }
        }

        // 保存到缓存中
        F(‘Memcache‘)->set($cacheKey, $list, C(‘RANK_CACHE_TIME‘));

        return $list;
    }

 

这种方式确实很好理解，有一个弊端就是，所有的缓存都需要手动的加上以上缓存的代码，需要修改函数的内部代码。请注意，我们在项目中加入缓存的时间是项目完成的差不多了，也就是说需要有很多这样的“读取类”函数加入缓存，如果全是以上这种加入缓存方式的话，需要修改很多函数的内部代码，那绝对是一个复杂而容易遗漏的苦力活。如果一不小心，就会出现错误。有没有好的方式可以集中的给某些函数加入这样的缓存系统呢（如果有的话，绝对是一个福音，哈哈）

 

2）第二种方式 ，在DAO层集中处理。在解释这种方法之前，我先简要说明一下我们的需求，便于更好理解为什么我可以这么做。

 在我们的游戏项目中，有一部分数据时静态资源数据，这种数据时配置好的，不会经常变动，每个用户需要的都一样。例如各种角色类的基础的属性，船只的基础属性等。这类数据涉及到的操作一般是读：把一张表全部读出来，获取根据某个条件读取相应的内容。既然操作单一，我们就直接在DAO层处理这类方法的缓存。做法就是给每一个Dao类里面的函数加入缓存。

        不改变方法的内部代码，却可以给每个方法加入缓存，php魔术方法__call（）就可以实现，如果对象调用某个方法，而这个方法又不存在，那么就会调用到这个魔术方法了，具体实现代码如下：

    /**
     * 调用魔术方法
     *
     * @param string $method
     * @param mixed $args
     * @return mixed
     */
    public function __call($method, $args)
    {
        if (! method_exists($this, ‘__CACHE__‘ . $method)) {

            // 这里是实现数据库链式查询的，这里可以忽略
            return parent::__call($method, $args);
        }

        $cacheKey = md5($this->_dbName . ‘:‘ . $this->_tableName . ‘:‘ . $method . ‘:‘ . serialize($args));

        $data = $this->_cache->get($cacheKey);

        if ($data === false) {
            // 调用类里面的方法
            $data = call_user_func_array(array($this, ‘__CACHE__‘ . $method), $args);
            $this->_cache->set($cacheKey, $data);
        }

        return $data;
    }

 

代码运行机制： 比如说有这样的一个调用关系：Dao(‘Static_Ship‘)->get()，但是在Static_Ship这个类中没有get()这个方法，于是程序就会执行__call(),在这个类中，有一个这样的方法__CACHE__get()这样的一个方法，于是我就执行了这个方法，并且把这个函数的数据缓存起来了。这样就达到了我们的目的，不改变函数内部的代码，把函数的结果缓存起来。

 

3）集中处理和用户有关的数据的缓存。如果大家细心的话，可以发现方法2中缓存的键值设计并不针对某一个用户。

$cacheKey = md5($this->_dbName . ‘:‘ . $this->_tableName . ‘:‘ . $method . ‘:‘ . serialize($args)); 注意，这个键值的设计主要由库名，表名，方法名，参数，需要注意的是库名，因为如果数据库涉及到分布式处理，就需要定位到相应的库名中。如果需要缓存的数据和用户有关系，我该如何设计呢。

这个处理方式还是需要结合需求，在我们项目中，需要读取“我的船”相应的数据。比如

      1）我需要读取我的船的攻击力：getShipFieldByUserShipId($uid, $shipId, attack)

         2） 我需要读取船的防御力 ：getShipFieldByUserShipId($uid, $shipId, defence)

         3） 读取我的船的航海速度：getShipFieldByUserShipId($uid, $shipId, speed)

这个时候，有两种SQL查询方法：

1） uid = $uid AND shipId = $shipId AND field=$field

2)   $data = " uid = $uid AND shipId = $shipId " 然后再这个$data数组中，返回相应的$data[$field].

你可能会觉得第二种方法会获取到一些无用的数据，不好。但是，事实上，第二种方法比第一种方法好，因为他可以使用索引查询，这个属于SQL优化的，暂且不讨论，第二个原因是便于方法可以加入缓存，查询条件越“统一”，越容易加入缓存。第三种做法也是在DAO层中实现，缓存方式正是基于查询条件高度统一的原则:

    public function getField($pk, $field)
    {
        // 禁用缓存时
        if (! $this->_isCached) {
            return $this->field($field)
                        ->where($this->_getPkCondition($pk))
                        ->fetchOne();
        }

        $data = $this->get($pk);
        return isset($data[$field]) ? $data[$field] : null;
    }

 

get方法的主要代码如下：

    /**
     * 根据主键 fetchRow
     *
     * @param mixed $pk
     * @return array
     */
    public function get($pk)
    {
        // 禁用缓存时
        if (! $this->_isCached) {
            return $this->where($this->_getPkCondition($pk))->fetchRow();
        }

        $cacheKey = $this->_getRowCacheKey($pk);

        // 保证相同的静态记录只读取一遍
        if (isset($this->_rowDatas[$cacheKey])) {
            return $this->_rowDatas[$cacheKey];
        }

        $row = $this->_cache->get($cacheKey);

        if ($row === false) {
            $row = $this->where($this->_getPkCondition($pk))->fetchRow() ?: array();
            $this->_cache->set($cacheKey, $row, $this->_cacheTTL);
            $this->_rowDatas[$cacheKey] = $row;
        }

        return $row;
    }

获取缓存键值的方法_getRowCacheKey()实现方式如下：

    // 获取单条记录缓存key
    protected function _getRowCacheKey($pk)
    {
        if (is_array($pk)) {
            $pkString = implode(‘:‘, $pk);
        }
        else {
            $pkString = $pk;
        }

        return md5($this->_dbName . ‘:‘ . $this->_tableName . ‘:get:‘ . $pkString);
    }

保证查询条件的高度统一，根据查询的条件设置缓存，就是第三中做法的精髓了。

 

缓存系统需要注意的几点:

1) 注意缓存系统的关联性，如果数据发生了变化，一定要更新缓存 

2）如果被缓存的数据和用户有关，一定要把$cacheKey处理好，保证每个用户数据不会被其它用户串改。特别需要注意的是分库的时候uid=1可不止一个哦

3）如果有必要的话，可以做一个缓存命中率的统计，统计哪些库的那些表被哪些函数操作的次数

4） 如果某些表的数据频繁的被修改，可以不需要缓存，如果用户的行文记录表，_isCached 这个属性就是用来控制是否需要缓存。

见如下代码：

    /**
     * 删除（根据主键）
     *
     * @param mixed $pk
     * @param array $extraWhere 格外的WHERE条件
     * @return bool
     */
    public function deleteByPk($pk, array $extraWhere = array())
    {
        $where = $this->_getPkCondition($pk);

        if ($extraWhere) {
            $where = array_merge($where, $extraWhere);
        }

        if (! $result = $this->where($where)->delete()) {
            return $result;
        }

        // 清理缓存
        if ($this->_isCached) {
            $this->_deleteRowCache($pk);
        }

        // 统计Memcache读写次数
        Dao(‘Massive_MemcacheRecord‘)->mark($this->_dbName, $this->_tableName, __METHOD__, 1);

        return $result;
    }