【微服务】07-缓存

文章目录

    • 为不同的场景设计合适的缓存策略
      • [1. 缓存是什么](#1. 缓存是什么)
      • [2. 缓存的场景](#2. 缓存的场景)
      • [3. 缓存的策略](#3. 缓存的策略)
      • [4. 缓存位置](#4. 缓存位置)
      • [5. 缓存实现的要点](#5. 缓存实现的要点)
      • [6. 注意问题](#6. 注意问题)
      • [7. 使用的组件](#7. 使用的组件)
      • [8. 内存缓存和分布式缓存区别](#8. 内存缓存和分布式缓存区别)
    • 总结

为不同的场景设计合适的缓存策略

1. 缓存是什么

  • 缓存是计算结果的"临时"存储和重复使用
  • 缓存本质是用"空间"换取"时间"

2. 缓存的场景

  • 计算结果,如:反射对象缓存
  • 请求结果,如:DNS缓存
  • 临时共享数据,如:会话存储
  • 热点访问内容页,如:商品详情
  • 热点变更逻辑数据,如:秒杀的库存数

3. 缓存的策略

  • 越接近最终的输出结果(靠前),效果越好
  • 缓存命中率越高越好,命中率低就意味着"空间"浪费

4. 缓存位置

  • 浏览器中
  • 反向代理服务器中(负载均衡)
  • 应用进程内存中
  • 分布式存储系统中

5. 缓存实现的要点

  • 缓存Key生成策略,表示缓存数据的范围、业务含义
  • 缓存失效策略,如:过期事件机制、主动刷新机制
  • 缓存更新策略,表示更新缓存数据的时机

6. 注意问题

  • 缓存失效,导致数据不一致
  • 缓存穿透,查询无数据时,导致缓存不生效,查询都落在数据库
  • 缓存击穿,缓存失效瞬间,大量请求访问到数据库
  • 缓存雪崩,大量缓存同一时间失效,导致数据库压力

缓存穿透,一般查询结果为null时,在缓存里面强制返回一个默认值,避免缓存穿透的产生
缓存击穿,一般建议做法是使用二级缓存的策略,当一级缓存失效时,允许一个请求去落到数据库上面去更新缓存数据,重置缓存有效时间,其他请求仍然是通过缓存去响应
缓存雪崩,建议缓存失效时间的策略定义应当相对均匀的,使得数据库接收到的请求相对均匀,不会出现缓存key会同一时间有大量的失效情况

7. 使用的组件

  • ResponseCache
  • Microsoft.Extensions.Cacheing.Memory.IMemoryCache
  • Microsoft.Extensions.Caching.Distributed.IDistributedCache ⇒ 内置分布式缓存
  • EasyCaching

8. 内存缓存和分布式缓存区别

  • 内存缓存可以存储任意的对象

  • 分布式缓存的对象需要支持序列化

  • 分布式缓存远程请求可能失败,内存缓存不会

    // Startup
    public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
    {
    ...
    // 内存缓存
    services.AddMemoryCache();

    复制代码
      // Redis缓存
      services.AddStackExchangeRedisCache(options =>
      {
          Configuration.GetSection("RedisCache").Bind(options);
      });
      
      // ResponseCaching
      services.AddResponseCaching();
      
      // EasyCaching
      services.AddEasyCaching(options =>
      {
          options.UseRedis(Configuration, name: "easycaching");
      });

    }

    //Configure
    public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)
    {
    ...
    app.UseRouting();
    app.UseResponseCaching();
    }

    // 控制器
    // ResponseCache
    // VaryByQueryKeys表示缓存key生成策略基于query值,不同值缓存为不同cache
    [ResponseCache(Duration = 6000, VaryByQueryKeys = new string[] { "query" })]
    public IActionResult GetAbc([FromQuery]string query)
    {
    return Content("abc" + DateTime.Now);
    }

    // EasyCaching / IMemoryCache
    public IActionResult GetDis([FromServices] IDistributedCache cache, [FromServices]IMemoryCache memoryCache, [FromServices]IEasyCachingProvider easyCaching, [FromQuery]string query)
    {
    #region IDistributedCache
    var key = $"GetDis-{query ?? ""}";
    var time = cache.GetString(key);
    if (string.IsNullOrEmpty(time)) //此处需要考虑并发情形
    {
    var option = new DistributedCacheEntryOptions();
    time = DateTime.Now.ToString();
    cache.SetString(key, time, new DistributedCacheEntryOptions { AbsoluteExpirationRelativeToNow = TimeSpan.FromSeconds(600) });
    }
    #endregion

    复制代码
         #region IEasyCachingProvider
         //var key = $"GetDis-{query ?? ""}";
         //var time = easyCaching.Get(key, () => DateTime.Now.ToString(), TimeSpan.FromSeconds(600));
    
    
         #endregion
    
         return Content("abc" + time);
     }

    // Redis,Easycaching缓存配置
    {
    ...,
    "RedisCache": {
    "Configuration": "localhost:6379",
    "InstanceName": "GoodSite"
    },
    "easycaching": {
    "redis": {
    "MaxRdSecond": 120,
    "EnableLogging": false,
    "LockMs": 5000,
    "SleepMs": 300,
    "dbconfig": {
    "Password": null,
    "IsSsl": false,
    "SslHost": null,
    "ConnectionTimeout": 5000,
    "AllowAdmin": true,
    "Endpoints": [
    {
    "Host": "localhost",
    "Port": 6379
    }
    ],
    "Database": 0
    }
    }
    }
    }

总结

缓存的设计重点在于设计缓存的key和失效更新策略,需要关注缓存失效、缓存击穿、缓存穿透、缓存雪崩这些问题。

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