缓存有那么多种，分别是干什么的？(2)

这个过程是浏览器替我们完成的，一般用于缓存图片、js 与 css 这些资源，我们可以通过 Http 消息头中的 Cache-Control 来控制它，具体细节这里就不展开了。此外，js 里的全局变量、cookie 等运用也属于该范畴。

浏览器缓存是在于用户侧的缓存点，所以我们对它的掌控力会比较差，在没有发起新请求的情况下，你无法主动去更新数据。

CDN 缓存

提供 CDN 服务的服务商，在全国甚至是全球部署着大量的服务器节点(可以叫做“边缘服务器”)。

那么将数据分发到这些遍布各地服务器上作为缓存，让用户访问就近的服务器上的缓存数据，就可以起到压力分摊和加速效果。这在 toC 类型的系统上运用，效果格外显著。

但是需要注意的是，由于节点众多，更新缓存数据比较缓慢，一般至少是分钟级别，所以一般仅适用于不经常变动的静态数据。

• 题外话：解决方式也是有的，就是在 url 后面带个自增数或者唯一标示，如 ?v=1001。因为不同的 url 会被视作“新”的数据和文件，被重新 create 出来。

网关(代理)缓存

到这里做缓存就是在你自己的地盘了。很多时候我们会在源站前面架一层网关(或者说反向代理、正向代理)，为的是做一些安全机制或者作为统一分流策略的入口。

同时这里也是做缓存的一个好场所，毕竟网关是“业务无关性”的，它能够拦下来请求，对背后的源站也有很大的受益，减少了大量的 CPU 运算。

常用的网关(代理)缓存有 Varnish、Squid 与 Ngnix。一般情况下，简单的缓存运用场景，用 Nginx 即可，因为大部分时候我们会用它来做负载均衡，能少引入一个技术就少一份复杂度。如果是大量的小文件可以使用 Varnish，而 Squid 则相对大而全，运用成本也更高一些。

进程内缓存

可能我们大多数程序员第一次刻意使用缓存的场景就是这个时候。

一个请求能走到这里说明它是“业务相关”的，需要经过业务逻辑的运算。

也正因为如此，从这里开始对缓存的引入成本比前面 3 种大大增加，因为对缓存与数据库之间的“数据一致性”要求更高了。

进程外缓存

这个大家也熟悉，就是 Redis 与 Memcached 之类，甚至也可以自己单独写一个程序来专门存放缓存数据，供其它程序远程调用。

这里先多说几句关于 Redis 和 Memcached 该怎么选择的思路。

对资源(cpu、内存等)利用率格外重视的话可以使用 Memcached，但程序在使用的时候需要容忍可能发生的数据丢失，因为是纯内存的机制。如果无法容忍这点，并且对资源利用率也比较豪放的话可以使用 Redis。而且 Redis 的数据库结构更多，Memcached 只有 key-value，更像是一个 NoSQL 存储。

数据库缓存

数据库本身是自带缓存模块的，否则也不会叫它内存杀手，基本上你给多少内存就能吃多少。数据库缓存是数据库的内部机制，一般都会给出设置缓存空间大小的配置来让你进行干预。

最后，其实磁盘本身也有缓存。所以你会发现，为了让数据能够平稳地写到物理磁盘中真的是一波三折，不知道什么时候可以有“快”到不需要程序来考虑缓存的磁盘出现来拯救我们程序员呢。

缓存是银弹吗?

可能你会想缓存那么好，那么应该多多益善，只要慢就上缓存来解决?

一个事物看上去再好，也有它负面的一面，缓存也有一系列的副作用需要考虑。除了前面提到的“缓存更新”和“缓存与数据的一致性”问题，还有诸如下边的这些问题：

1. 缓存雪崩。在大量的请求并发进入时，由于某些原因未起到预期的缓冲效果，哪怕只是很短的一段时间，导致请求全部流转到数据库，造成数据库压力过重。解决它可以通过“加锁排队”或者“缓存时间增加随机值”。
2. 缓存穿透。和“缓存雪崩”比较类似，区别是这会持续更长的时间，因为每次“cache miss”后依然无法从数据源加载数据到缓存，导致持续产生“cache miss”。解决它可以通过“布隆过滤器”或者“缓存空对象”。
3. 缓存并发。一个缓存 Key 下的数据被同时 set，怎么保证业务的准确性?再加上数据库的话呢?进程内缓存、进程外缓存与数据库三者皆用的情况下呢?用一句话来概括建议的方案是：使用“先 DB 再缓存”的方式，并且缓存操作用 delete 而不是 set。
4. 缓存无底洞。虽然分布式缓存是可以无限横向扩展的，但是，集群下的节点真的是越多越好吗?当然不是，缓存也是符合“边际效应递减”规律的。
5. 缓存淘汰。内存总是有限的，如果数据量很大，那么根据具体的场景定制合理的淘汰策略是必不可少的，如 LRU、LFU 与 FIFO 等等。

所以缓存不是银弹，对缓存的使用也需要先考虑各种问题。总结一下，本文先向你介绍了运用缓存的三种思路，然后梳理了在一个完整的系统中可以设立缓存的几个位置，并且分享了关于浏览器、CDN 与网关(代理)等缓存的一些使用经验，没有具体展开来讲细节，只是希望你对缓存有一个更加体系化的认识，希望能让你看得更加全面。

作者介绍

张帆(Zachary)，7 年电商行业经验，5 年开发团队管理经验，4 年互联网架构经验，目前任职某垂直电商技术总监。专注大型系统架构与分布式系统，坚持用心打磨每一篇原创。

（编辑：ASP站长网）