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1、缓存技术浅谈Robbin Fan缓存是什么，解决什么问题？vCache是高速缓冲存储器 一种特殊的存储器 子系统，其中复制了频繁使用的数据以利于 快速访问v凡是位于速度相差较大的两种硬件/软件之间 的，用于协调两者数据传输速度差异的结构 ，均可称之为 Cache基于Web应用的系统架构图数据库应用服务器Web服务器存储设备浏览器Web应用架构操作系统的文件系统Web应用系统存在哪些速度差异？v读取文件系统 读取磁盘v读取数据库内存 读取文件系统 v读取应用内存 访问数据库服务器v读取静态文件 访问应用服务器v读取浏览器缓存 访问网站缓存技术分类v操作系统磁盘缓存 减少磁盘机械操作v数据库缓存
2、减少文件系统I/Ov应用程序缓存 减少对数据库的查询 vWeb服务器缓存 减少应用服务器请求v客户端浏览器缓存 减少对网站的访问操作系统缓存概述v文件系统提供的Disk Cache：操作系统会把经常访问到的文 件内容放入到内存当中，由文件系统来管理v当应用程序通过文件系统访问磁盘文件的时候，操作系统从 Disk Cache当中读取文件内容，加速了文件读取速度vDisk Cache由操作系统来自动管理，一般不用人工干预，但 应当保证物理内存充足，以便于操作系统可以使用尽量多的 内存充当Disk Cache，加速文件读取速度v特殊的应用程序对文件系统Disk Cache有很高的要求，会绕 开文件系
3、统Disk Cache，直接访问磁盘分区，自己实现Disk Cache策略 Oracle的raw device(裸设备) 直接抛弃文件系统 MySQL的InnoDB： innodb_flush_method = O_DIRECTWindows的Disk CacheLinux的Disk Cache数据库缓存的重要性v为什么数据库非常依赖缓存？ 数据库通常是企业应用系统最核心的部分 数据库保存的数据量通常非常庞大 数据库查询操作通常很频繁，有时还很复杂 以上原因造成数据库查询会引起非常频繁的磁盘I/O读取 操作，迫使CPU挂起等待，数据库性能极度低下v数据库有哪些缓存策略？ Query Cache
4、 Data BufferQuery Cachev 以SQL作为key值缓存查询结果集v 一旦查询涉及的表记录被修改，缓存就会被 自动删除v 设置合适的Query Cache会极大提高数据库 性能vQuery Cache并非越大越好，过大的Qquery Cache会浪费内存。vMySQL: query_cache_size= 128MMySQL Query Cache监控工具vshow status like Qcache%;vmysqlreport脚本vMySQL AdministratorQuery Cache状态示例_ Query Cache _ Memory usage 25.77M o
5、f 64.00M %Used: 40.26 Block Fragmnt 24.73% Hits 6.98M 3.2/s Inserts 100.87M 46.9/s Insrt:Prune 34.15:1 45.5/s Hit:Insert 0.07:1Data Buffervdata buffer是数据库数据在内存中的容器vdata buffer的命中率直接决定了数据库的性 能vdata buffer越大越好，多多益善vMySQL的InnoDB buffer： innodb_buffer_pool_size = 2GvMySQL建议buffer pool开大到服务器物理内 存60-80%My
6、SQL buffer 监控工具vshow innodb statusGvshow status like innodb%;vmysqlreport脚本vinnotopInnoDB buffer状态示例_ InnoDB Buffer Pool _ Usage 1000.00 of 1000.00 %Used: 100.00 Read hit 99.99% PagesFree 0 %Total: 0.00Data 59.69k 93.26 % Drty: 0.02Misc 4311 6.74Latched 0 0.00 Reads 60.30G 28.0k/sFrom file 7.01M 3.3
7、/s 0.01Ahead Rnd 98684 0.0/sAhead Sql 9548 0.0/s Writes 86.79M 40.3/s Flushes 14.08M 6.5/s Wait Free 0 0/s应用程序缓存概述v对象缓存v查询缓存v页面缓存 动态页面静态化 Servlet缓存 页面内部缓存对象缓存v由O/R Mapping框架例如Hibernate提供，透明性访 问，细颗粒度缓存数据库查询结果，无需业务代码 显式编程，是最省事的缓存策略v当软件结构按照O/R Mapping框架的要求进行针对 性设计，使用对象缓存将会极大降低Web系统对于 数据库的访问请求v良好的设计数据库结
8、构和利用对象缓存，能够提供 极高的性能，对象缓存适合OLTP（联机事务处理 ）应用对象缓存分类v对映射数据库表记录的entity对象进行缓存v对1对n关系的集合进行缓存v对n对1关系的关联对象进行缓存Hibernate对象缓存配置Entity Cache(usage = CacheConcurrencyStrategy.NONSTRICT_READ_WRITE) public class Forest . 配置entity对象缓存配置关联集合的缓存OneToMany(cascade=CascadeType.ALL, fetch=FetchType.EAGER) JoinColumn(name=
9、“CUST_ID“) Cache(usage = CacheConcurrencyStrategy.NONSTRICT_READ_WRITE) public SortedSet getTickets() return tickets; 仅仅添加Annotation就可以了，无须编码，即可自动享受对象缓存。Hibernate会拦截 对象的CRUD操作，针对对象读取操作进行缓存，针对对象修改操作自动清理缓存Hibernate二级缓存是提升web应用性能的法宝vOLTP类型的web应用，由于应用服务器端可以进行群集水平扩展，最终 的系统瓶颈总是逃不开数据库访问；v哪个框架能够最大限度减少数据库访问，
10、降低数据库访问压力，哪个框 架提供的性能就更高；v针对数据库的缓存策略：对象缓存：细颗粒度，针对表的记录级别，透明化访问，在不改变 程序代码的情况下可以极大提升web应用的性能。对象缓存是ORM 的制胜法宝。对象缓存的优劣取决于框架实现的水平，Hibernate是目前已知对象 缓存最强大的开源ORM查询缓存：粗颗粒度，针对查询结果集，应用于数据实时化要求不 高的场合查询缓存v对数据库查询结果集进行缓存，类似数据库 的Query Cachev适用于一些耗时，但是时效性要求比较低的 场景。查询缓存和对象缓存适用的场景不一 样，是互为补充的v当查询结果集涉及的表记录被修改以后，需 要注意清理缓存Hi
11、bernate查询缓存v在配置文件中打开Query Cachehibernate.cache.use_query_cache true v在查询的时候显式编码使用CacheList blogs = sess.createQuery(“from Blog blog where blog.blogger = :blogger“) .setEntity(“blogger“,blogger) . setMaxResults(15) . setCacheable(true) . setCacheRegion(“frontpages“) . list(); Hibernate查询缓存特征v并非缓存整个查询
12、结果集，而是缓存查询结果集 entity对象的id集合 blogId1, blogId2, blogId3, 在遍历结果集的时候，再按照blogId去查询blog对象，例 如 select blog.* from blog where id=? 如果此时blog配置了对象缓存，则自动读取对象缓存vHibernate查询缓存会自动清理过期缓存 一旦结果集涉及的entity被修改，查询缓存就被自动清理页面缓存v页面缓存的作用是什么？ 针对页面的缓存技术不但可以减轻数据库服务器压力， 还可以减轻应用服务器压力 好的页面缓存可以极大提高页面渲染速度 页面缓存的难点在于如何清理过期的缓存v页面缓存技术有
13、哪些？ 动态页面静态化 Servlet缓存 页面局部缓存动态页面静态化v利用模板技术将访问过一次的动态页面生成静态 html，同时修改页面链接，下一次请求直接访问静 态链接页面v动态页面静态化技术的广泛应用于互联网CMS/新闻 类Web应用，但也有BBS应用使用该技术，例如 Discuz!v无法进行权限验证，无法显示个性化信息v可以使用AJAX请求弥补动态页面静态化的某些缺点Servlet缓存v针对URL访问返回的页面结果进行缓存，适 用于粗粒度的页面缓存，例如新闻发布v可以进行权限的检查vOScache提供了简单的Servlet缓存(通过 web.xml中的配置)v也可以自己编程实现Serv
14、let缓存OSCache Servlet缓存示例CacheFiltercom.opensymphony.oscache.web.filter.CacheFiltertime600scopesessionCacheFilter/news/*页面局部缓存v针对动态页面的局部片断内容进行缓存，适 用于一些个性化但不经常更新的页面(例如博 客)vOSCache提供了简单的页面缓存v可以自行扩展JSP Tag实现页面局部缓存OSCache的页面局部缓存. some jsp content . some jsp content .“ time=“1800“ refresh=“. some jsp content .“ cron=“0 2 * * *“ refresh=“. some jsp content .应用缓存的缓存服务器vEHCache 适合充当对象缓存和Hibernate集成效果很好，Gavin King也是EHCache作者之一v OSCache 充当Servlet和页面缓存 在一个Web应用当中可以同时使用OSCache和EHCachev JBossCache 在Java群集环境下使用 支持缓存在节点之间的复制，在JBoss AS上被用来实现 HTTP Session的内存复制功能非Java实现的通用缓存产品vMemcached 在大规模互联网应用下使用
