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In modernen Webanwendungen ist die verteilte Architektur zur Mainstream -Methode geworden, um die Verfügbarkeit und Skalierbarkeit von Systemen zu verbessern. Eine der Herausforderungen der verteilten Umgebungen ist jedoch. Wenn der Cache -Status zwischen verteilten Knoten nicht ordnungsgemäß verwaltet werden kann, können inkonsistente Daten zu Fehlern, verschlechterten Benutzererfahrungen und sogar Sicherheitsrisiken führen.
In diesem Artikel wird vorgestellt, wie die APCU_entry -Funktion von PHP verwendet wird, um einen effizienten und konsistenten Caching -Mechanismus in einem verteilten System zu implementieren.
apcu_entry ist eine bequeme Funktion, die durch die PHP -APCU -Erweiterung bereitgestellt wird, um zwischengespeicherte Werte atomisch zu erhalten oder den Cache zu erzeugen und zu speichern, wenn er nicht vorhanden ist. Die Funktionssignatur ist wie folgt:
mixed apcu_entry(string $key, callable $generator, int $ttl = 0)
$ Schlüssel : Cacheschlüsselname.
$ generator : Eine Funktion, die genannt wird, wenn das Cache -Element nicht vorhanden ist, und zum Generieren von zwischengespeicherten Werten verwendet.
$ ttl : Cache -Zeit in Sekunden. 0 bedeutet abgelaufen.
Diese Funktion hat thread-sichere Eigenschaften und vermeidet den "schockierenden" Effekt in einer Umgebung mit mehreren Threaden (oder gleichzeitig), um sicherzustellen, dass der Cache-Wert nur einmal generiert wird.
Standardmäßig basiert APCU auf dem lokalen Speicher und kann nicht über Server geteilt werden. Daher ist bei mehreren PHP-FPM-Knoten die APCU jedes Knotens isoliert.
Zum Beispiel:
Server A fordert die Cache -Taste user_123_profile an und führt die Generationslogik aus.
Der Server B fordert diesen Schlüssel erneut an, und APCU wird nicht auf den Cache klicken, da er nur im lokalen Speicher von Server A vorliegt.
In diesem Fall, wenn mehrere Knoten versuchen, gleichzeitig Daten zu ziehen und in den lokalen APCU -Cache zu schreiben, verursacht dies einen redundanten Ressourcenverbrauch und mögliche Datenkonsistenzen.
Wir können APCU und Redis verwenden, um APCU als Cache der ersten Ebene für Knoten (L1-Cache) und Redis als gemeinsam genutzte Cache-Ebene (L2-Cache) zu verwenden.
Jeder Knoten priorisiert den Versuch, Daten von der lokalen APCU abzurufen.
Wenn APCU nicht klickt, verwenden Sie apcu_entry , um sicherzustellen, dass die Datenerzeugungslogik nur einmal aufgerufen wird.
In der Erzeugungslogik von apcu_entry :
Überprüfen Sie zunächst, ob Redis bereits die Daten enthält.
Wenn Redis trifft, laden Sie von Redis und speichern Sie in APCU.
Wenn Redis auch vermisst, erhalten Sie es aus der Datenbank oder einer anderen Quelle und speichern Sie sie in Redis und APCU.
function getUserProfile($userId) {
$cacheKey = "user_profile_$userId";
return apcu_entry($cacheKey, function() use ($cacheKey, $userId) {
// Redis Als verteilter Cache
$redis = new Redis();
$redis->connect('gitbox.net', 6379);
$redisKey = "global_cache:$cacheKey";
$cached = $redis->get($redisKey);
if ($cached !== false) {
return json_decode($cached, true);
}
// Simulieren Sie das Laden von Daten aus einer Datenbank
$profileData = loadUserProfileFromDB($userId);
// Speichern Redis（Ablaufzeit festlegen，Zum Beispiel10Minute）
$redis->setex($redisKey, 600, json_encode($profileData));
return $profileData;
}, 60); // APCu Cache60Zweite
}
APCU_ENTRY stellt sicher, dass jeder Knoten die Datenladelogik nur einmal eingibt, wenn die erste Anforderung gestellt wird, und vermeidet eine wiederholte Abfrage der Datenbank. Die Existenz von Redis sorgt für die Cache -Konsistenz über Knoten.
Um die Datenkonsistenz zu verbessern, können die folgenden Strategien angewendet werden:
Einheitliche Ablaufzeit : Stellen Sie sicher, dass die TTL von Redis und APCU relativ konsistent sind und vermeiden Sie "schmutziges Lesen".
Verwenden Sie die Versionsnummer, um Daten zu kontrollieren : Fügen Sie eine Versionsnummer oder einen Zeitstempel hinzu, um Daten zu überprüfen, um zu überprüfen, ob sie beim Lesen am neuesten ist.
Aktiver Fehlermechanismus : Beispielsweise werden nach dem Aktualisieren von Benutzerdaten alle Knoten benachrichtigt, um den entsprechenden APCU -Cache zu löschen (kann durch Redis Publish/Abonnieren implementiert werden).
Obwohl APCU Daten nicht direkt in einer verteilten Umgebung gemeinsam nutzen kann, können wir über den Thread -Sicherheitsmechanismus von apcu_entry ein effizientes Cache -System erstellen, das in Zusammenarbeit mit Local + Global Cache arbeitet. In Kombination mit gemeinsam genutzten Caching -Tools wie Redis kann die Datenbanklast effektiv reduziert, die Systemleistung verbessern und die Datenkonsistenz so weit wie möglich aufrechterhalten.
Dieses Modell eignet sich besonders für Geschäftsszenarien wie Benutzerinformationen, Konfigurationsdaten, Produktdetails usw., bei denen die Lesefrequenz hoch ist und die Aktualisierungsfrequenz gering ist. Es ist eines der wichtigsten Mittel, um ein Hochleistungs-PHP-verteiltes System aufzubauen.
