缓存技术详谈―php

一、引论

PHP,一门最近几年兴起的web设计脚本语言,由于它的强大 和可伸缩性,近几年来得到长足的发展,php相比传统的asp网站,在速度上有绝对的优势,想mssql转6万条数据php如需要40秒,asp不下2分 钟.但是,由于网站的数据越来越多,我们渴求能更快速的调用数据,不必要每次都从数据库掉,我们可以从其他的地方,比方一个文件,或者某个内存地址,这就 是php的缓存技术,也就是Cache技术.

二、分析深入

一般来说,缓存的目的是把数据放在一个地方让访问的更快点,毫 无疑问,内存是最快的,但是,几百M的数据能往内存放么?这不现实,当然,有的时候临时放如服务器缓存,如ob_start()这个缓存页面开启的话在发 送文件头之前页面内容都被缓存在内存中,知道等页面输出自动清楚或者等待ob_get_contents的返回,或者被ob_end_clean显示的清 除,这在静态页面的生成中能很好的利用,在模板中能得到很好的体现,这是一种方式,但这是临时性的,不是解决我们问题的好方法.

另外,在 asp中有一对象application,可以保存公用的参数,这也算点缓存,但在php,我至今没看到开发者产出这种对象,的确,没必要. asp.net的页面缓存技术就用的是viewstate,而cache就是文件关联,(不一定准确),文件被修改,更新缓存,文件没被修改而且不超时 (注释1),就读取缓存,返回结果,就是这个思路,看看这个源码:

PHP:[Copy to clipboard]
<?php
class cache{
/*
Class Name: cache
Description: control to cache data,$cache_out_time is a array to save cache date time out.
Version: 1.0
Author: 老农 cjjer
Last modify:2006-2-26
Author URL: http://www.cjjer.com
*/
private $cache_dir;
private $expireTime=180;//缓存的时间是 60 秒
function __construct($cache_dirname){
 if(!@is_dir($cache_dirname)){
  if(!@mkdir($cache_dirname,0777)){
  $this->warn('缓存文件不存在而且不能创建,需要手动创建.');
  return false;
  }
 }
$this->cache_dir = $cache_dirname;
}
function __destruct(){
 echo 'Cache class bye.';
}

function get_url() {
        if (!isset($_SERVER['REQUEST_URI'])) {
                $url = $_SERVER['REQUEST_URI'];
        }else{
                $url = $_SERVER['SCRIPT_NAME'];
                $url .= (!empty($_SERVER['QUERY_STRING'])) ? '?' . $_SERVER['QUERY_STRING'] : '';
        }

        return $url;
}

function warn($errorstring){
echo "<b><font color='red'>发生错误:<pre>".$errorstring."</pre></font></b>";
}

function cache_page($pageurl,$pagedata){
 if(!$fso=fopen($pageurl,'w')){
  $this->warns('无法打开缓存文件.');//trigger_error
  return false;
 }
 if(!flock($fso,LOCK_EX)){//LOCK_NB,排它型锁定
  $this->warns('无法锁定缓存文件.');//trigger_error
  return false;
 }
 if(!fwrite($fso,$pagedata)){//写入字节流,serialize写入其他格式
  $this->warns('无法写入缓存文件.');//trigger_error
  return false;
 }
 flock($fso,LOCK_UN);//释放锁定
 fclose($fso);
 return true;
}

function display_cache($cacheFile){
            if(!file_exists($cacheFile)){
    $this->warn('无法读取缓存文件.');//trigger_error
    return false;
            }
   echo '读取缓存文件:'.$cacheFile;
//return unserialize(file_get_contents($cacheFile));
        $fso = fopen($cacheFile, 'r');
        $data = fread($fso, filesize($cacheFile));
        fclose($fso);
 return $data;
}

function readData($cacheFile='default_cache.txt'){
 $cacheFile = $this->cache_dir."/".$cacheFile;
 if(file_exists($cacheFile)&&filemtime($cacheFile)>(time()-$this->expireTime)){
  $data=$this->display_cache($cacheFile);
  }else{
   $data="from here wo can get it from mysql database,update time is <b>".date('l dS of F Y h:i:s A')."</b>,过期时间是:".date('l dS of F Y h:i:s A',time()+$this->expireTime)."----------";
   $this->cache_page($cacheFile,$data);
 }
  return $data;
}

}
?> 

下面我打断这个代码逐行解释.

三、程序透析

这个缓存类(类没什么好怕的.请继续看)名称是cache,有2个属性:

CODE:[Copy to clipboard]private $cache_dir;
private $expireTime=180;
$cache_dir是缓存文件所放的相对网站目录的父目录, $expireTime(注释一)是我们缓存的数据过期的时间,主要是这个思路:
当数据或者文件被加载的时候,先判断缓存文件存在不,返回false ,文件最后修改时间和缓存的时间和比当前时间大不,大的话说明缓存还没到期,小的话返回false,当返回false的时候,读取原始数据,写入缓存文件中,返回数据.

接着看程序:

PHP:[Copy to clipboard]
function __construct($cache_dirname){
 if(!@is_dir($cache_dirname)){
  if(!@mkdir($cache_dirname,0777)){
  $this->warn('缓存文件不存在而且不能创建,需要手动创建.');
  return false;
  }
 }
$this->cache_dir = $cache_dirname;
} 

当类第一次被实例的时候构造默认函数带参数缓存文件名称,如文件不存在,创建一个有编辑权限的文件夹,创建失败的时候抛出异常.然后把cache类的 $cache_dir属性设置为这个文件夹名称,我们的所有缓存文件都是在这个文件夹下面的.

PHP:[Copy to clipboard]
function __destruct(){
 echo 'Cache class bye.';
} 

这是class类的析构函数,为了演示,我们输出一个字符串表示我们释放cache类资源成功.

PHP:[Copy to clipboard]
function warn($errorstring){
echo "<b><font color='red'>发生错误:<pre>".$errorstring."</pre></font></b>";
} 

这个方法输出错误信息.

PHP:[Copy to clipboard]
function get_url() {
        if (!isset($_SERVER['REQUEST_URI'])) {
                $url = $_SERVER['REQUEST_URI'];
        }else{
                $url = $_SERVER['SCRIPT_NAME'];
                $url .= (!empty($_SERVER['QUERY_STRING'])) ? '?' . $_SERVER['QUERY_STRING'] : '';
        }

        return $url;
} 

这个方法返回当前url的信息,这是我看国外很多人的cms系统这样做,主要是缓存x.php?page=1,x.php?page=2,等这种文件的,这里列出是为了扩展的这个cache类功能的.

PHP:[Copy to clipboard]
function cache_page($pageurl,$pagedata){
 if(!$fso=fopen($pageurl,'w')){
  $this->warns('无法打开缓存文件.');//trigger_error
  return false;
 }
 if(!flock($fso,LOCK_EX)){//LOCK_NB,排它型锁定
  $this->warns('无法锁定缓存文件.');//trigger_error
  return false;
 }
 if(!fwrite($fso,$pagedata)){//写入字节流,serialize写入其他格式
  $this->warns('无法写入缓存文件.');//trigger_error
  return false;
 }
 flock($fso,LOCK_UN);//释放锁定
 fclose($fso);
 return true;
} 

cache_page方法分别传入的是缓存的文件名称和数据,这是把数据写到文件里的方法,先用fopen打开文件,然后调用句柄锁定这个文件,然后用fwrite写入文件,最后释放这个句柄,任何一步发生错误将抛出错误. 您可能看到这个注释：

写入字节流,serialize写入其他格式
顺便一提的是如果我们要把一个数组,(可以从MySQL数据库里面select查询除了的结果)用serialize函数写入,用unserialize读取到原来的类型.

PHP:[Copy to clipboard]
function display_cache($cacheFile){
            if(!file_exists($cacheFile)){
    $this->warn('无法读取缓存文件.');//trigger_error
    return false;
            }
   echo '读取缓存文件:'.$cacheFile;
//return unserialize(file_get_contents($cacheFile));
        $fso = fopen($cacheFile, 'r');
        $data = fread($fso, filesize($cacheFile));
        fclose($fso);
 return $data;
} 

这是由文件名称读取缓存的方法,直接打开文件,读取全部,如果文件不存在的或者无法读取的话返回false,当然,你感到不人性的话,可以重新生成缓存.

function readData($cacheFile='default_cache.txt'){
 $cacheFile = $this->cache_dir."/".$cacheFile;
 if(file_exists($cacheFile)&&filemtime($cacheFile)>(time()-$this->expireTime)){
  $data=$this->display_cache($cacheFile);
  }else{
   $data="from here wo can get it from mysql database,update time is <b>".date('l dS of F Y h:i:s A')."</b>,过期时间是:".date('l dS of F Y h:i:s A',time()+$this->expireTime)."----------";
   $this->cache_page($cacheFile,$data);
 }
  return $data;
} 

这 个函数是我们调用的方法,可以写成接口的方法,由传入参数判断文件存在不,文件最后修改时间+expireTime的时间是不是过了当前时间(大于的话说 明没有过期),如果文件不存在或者已经过期,重新加载原始数据,这里,为了简单期间,我们是直接源是字符串,您可以把cache类继承某类,取到数据库的 数据.(注释2)

四、补充说明,结语 

注释一：这个缓存的时间您可以自己调,可以根据时间情况读取数组,xml,缓存等,请按照您的方便,值得一提的是缓存的时间(也就是缓存的key)也用缓存控制,.这在cms系统中被广泛使用,他们把要更新的key放在缓存中,非常容易控制全战.

注释二：php5开始支持类继承,这是让人兴奋的,把网站全局休息写在一个配置的类里面,再写与数据层交互的类(如与MySQL交互的类),我们的这个cache类继承数据交互的类,可以非常容易的读取数据库,这是外话,此处不再展开,有时间和大家详谈.

特别说明,这个类文件针对的php5以上版本,其他版本的请不要使用类.