詳解服務(wù)器框架中的分布式緩存

概述

在分布式程序架構(gòu)中，如果我們需要整個(gè)體系有更高的穩(wěn)定性，能夠?qū)M(jìn)程容災(zāi)或者動(dòng)態(tài)擴(kuò)容提供支持，那么最難解決的問(wèn)題，就是每個(gè)進(jìn)程中的內(nèi)存狀態(tài)。因?yàn)檫M(jìn)程一旦毀滅，內(nèi)存中的狀態(tài)會(huì)消失，這就很難不影響提供的服務(wù)。所以我們需要一種方法，讓進(jìn)程的內(nèi)存狀態(tài)，不太影響整體服務(wù)，甚至最好能變成“無(wú)狀態(tài)”的服務(wù)。當(dāng)然“狀態(tài)”如果不寫(xiě)入磁盤(pán)，始終還是需要某些進(jìn)程來(lái)承載的。這個(gè)也是今天分享的主題--分布式緩存。

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“分布式緩存”策略

在現(xiàn)在流行的WEB開(kāi)發(fā)模式中，很多人會(huì)使用PHP+Memcached+MySQL這種模型，在這里，PHP就是無(wú)狀態(tài)的，因?yàn)闋顟B(tài)都是放在Memcached里面。這種做法對(duì)于PHP來(lái)說(shuō)，是可以隨時(shí)動(dòng)態(tài)的毀滅或者新建，但是Memcached進(jìn)程就要保證穩(wěn)定才行；而且Memcached作為一個(gè)額外的進(jìn)程，和它通信本身也會(huì)消耗更多的延遲時(shí)間。因此我們需要一種更靈活和通用的進(jìn)程狀態(tài)保存方案，我們把這種任務(wù)叫做“分布式緩存”的策略。我們希望進(jìn)程在讀取數(shù)據(jù)的時(shí)候，能有高的性能，最好能和在堆內(nèi)存中讀寫(xiě)類似，又希望這些緩存數(shù)據(jù)，能被放在多個(gè)進(jìn)程內(nèi)，以分布式的形態(tài)提供高吞吐的服務(wù)，其中最關(guān)鍵的問(wèn)題，就是緩存數(shù)據(jù)的同步。

PHP常用Memached做緩存

為了解決這個(gè)問(wèn)題，下面一步步來(lái)分解這個(gè)問(wèn)題：

1、哈希表

首先緩存應(yīng)該是某種特定形式的對(duì)象，而不應(yīng)該是任意類型的變量。因?yàn)樾枰獙?duì)這些緩存進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的管理，盡管C++語(yǔ)言提供了運(yùn)算重載，可以對(duì)“=”號(hào)的寫(xiě)變量操作進(jìn)行重新定義，但是現(xiàn)在基本沒(méi)有人推薦去做這樣的事。而哈希表剛好適合緩存這種概念的使用。

所有的哈希表（或者是Map接口），都是把數(shù)據(jù)的存放，分為key和value兩個(gè)部分，我們可以把想要緩存的數(shù)據(jù)，作為value存放到“表”當(dāng)中，同時(shí)我們也可以用key把對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)取出來(lái)，而“表”對(duì)象就代表了緩存。

2、讓“表”在多個(gè)進(jìn)程中都存在

其次需要讓這個(gè)“表”能在多個(gè)進(jìn)程中都存在。如果每個(gè)進(jìn)程中的數(shù)據(jù)都毫無(wú)關(guān)聯(lián)，那問(wèn)題其實(shí)就非常簡(jiǎn)單，但是如果從A進(jìn)程把數(shù)據(jù)寫(xiě)入緩存，然后在B進(jìn)程把數(shù)據(jù)讀取出來(lái)，那么就比較復(fù)雜了?？傊氨怼币心馨褦?shù)據(jù)在A、B兩個(gè)進(jìn)程間同步的能力。因此一般會(huì)用三種策略：租約清理、租約轉(zhuǎn)發(fā)、修改廣播。

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租約清理

租約清理，一般是指，我們把存放某個(gè)key的緩存的進(jìn)程，稱為持有這個(gè)key的數(shù)據(jù)的“租約”，這個(gè)租約要登記到一個(gè)所有進(jìn)程都能訪問(wèn)到的地方，比如是ZooKeeper集群進(jìn)程。那么在讀、寫(xiě)發(fā)生的時(shí)候，如果本進(jìn)程沒(méi)有對(duì)應(yīng)的緩存，就先去查詢一下對(duì)應(yīng)的租約，如果被其他進(jìn)程持有，則通知對(duì)方“清理”，所謂“清理”，往往是指刪除用來(lái)讀的數(shù)據(jù)，回寫(xiě)用來(lái)寫(xiě)的數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫(kù)等持久化設(shè)備，等清理完成后，在進(jìn)行正常的讀寫(xiě)操作，這些操作可能會(huì)重新在新的進(jìn)程上建立緩存。這種策略在緩存命中率比較高的情況下，性能是最好的，因?yàn)橐话銦o(wú)需查詢租約情況，就可以直接操作；但如果緩存命中率低，那么就會(huì)出現(xiàn)緩存反復(fù)在不同進(jìn)程間“移動(dòng)”，會(huì)嚴(yán)重降低系統(tǒng)的處理性能。

當(dāng)前標(biāo)題：詳解服務(wù)器框架中的分布式緩存
文章地址：http://www.muchs.cn/news0/104900.html

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