缓存相关知识总结，缓存相关知识总结概览

摘要：本文总结了缓存相关知识，包括缓存的基本概念、作用以及分类。缓存能够提升数据访问速度，优化系统性能，广泛应用于各个领域。本文还对缓存的优缺点进行了分析，并介绍了缓存失效和更新策略。了解缓存知识对于提高系统性能和优化用户体验具有重要意义。

缓存的作用和分类

缓存能够减少数据库访问压力，提升网站数据访问速度，并改善数据库的写入性能，缓存主要分为两种：

1、应用服务器上的本地缓存：访问速度快，但受应用服务器内存限制。

2、专门的分布式缓存服务器上的远程缓存：访问速度慢，但内存不受限制。

常见的缓存技术

1、MemCache：高性能的分布式内存对象缓存系统，用于动态网络应用以减轻数据库负载，Memcache在内存内维护一个巨大的hash表，数据存在hash表中。

2、Redis：开源的、支持网络的、可给予内存亦可持久化的日志型Key-Value数据库，支持多种数据类型，并提供多种语言的API。

3、Squid：高性能的代理缓存服务器，支持FTP、gopher、HTTPS和HTTP协议。

Redis与Memcache的对比：

缓存与数据库一致性方案

数据的读取：

1、根据key从缓存中读取数据；

2、若缓存中存在，则返回数据；

3、若缓存中不存在，则从数据库中读取，并将数据写入缓存。

数据的插入/更新/删除：

1、先操作数据库中的数据内容；

2、根据操作更新相应缓存中的内容。

缓存常见问题及解决方案

1、缓存雪崩：大部分缓存同时失效，导致大量数据请求访问数据库，造成数据库崩溃，解决方案包括使用队列或锁，保证不会有大量线程对数据库进行高并发的读写；为缓存设置不同的过期时间，固定数值+随机数值；设置失效事件不同的缓存。

2、缓存穿刺：查询数据库与缓存中都不存在的数据，造成性能浪费，解决方案是当数据库中的结果为空时，在缓存中加入默认值；设置布隆过滤器，快速识别一个元素是否在集合中，布隆过滤器通过长二进制向量和一系列随机映射函数记录和识别某个数据是否在一个集合中，优点包括占用内存小、查询效率高、不存储数据本身等；缺点包括有一定的误判性、不能删除元素等，关于布隆过滤器的详细介绍和优缺点对比见下表： （此处可插入布隆过滤器的表格）                                                                       

3、缓存预热：系统启动后，将相关的缓存数据加载到缓存系统中，实现方案包括编写相关的接口或页面、在项目启动后加载数据、定时任务刷新缓存等。 4. 缓存更新：定时清理过期缓存；根据用户操作，将过期的请求更新到缓存中。 此外还存在缓存降级的问题，其目的在于保证核心服务的可用，通过记日志等方式将优先级不高的操作记录下来，五、Redis的相关介绍 Redis支持的数据类型包括String、Hash（字典）、List、Set、Sorted Set（有序集合），Redis数据的淘汰策略包括不淘汰策略（noeviction）、设置了过期时间的键空间淘汰策略（volatile-random/lru/ttl）、全键空间淘汰策略等，Redis的持久化实现方式包括RDB方式和AOF方式，此外Redis还支持分布式存储方式如主从模式、哨兵模式以及集群模式等，最后Redis的数据切片方案包括范围分片、哈希分片和一致性哈希等实现方式。 一致性哈希的实现方式是将存储节点抽象成一个环形并根据数据的哈希值将其映射到离其最近的节点上，当有节点出现故障或插入时，只有受影响的区间内的数据对象会受到影响。 以上就是关于缓存的一些介绍和相关知识点的梳理。