概述

在分布式程序架構中，如果我們需要整個體系有更高的穩定性，能夠對進程容災或者動態擴容提供支持，那么最難解決的問題，就是每個進程中的內存狀態。因為進程一旦毀滅，內存中的狀態會消失，這就很難不影響提供的服務。所以我們需要一種方法，讓進程的內存狀態，不太影響整體服務，甚至最好能變成“無狀態”的服務。當然“狀態”如果不寫入磁盤，始終還是需要某些進程來承載的。這個也是今天分享的主題--分布式緩存。

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“分布式緩存”策略

在現在流行的WEB開發模式中，很多人會使用PHP+Memcached+MySQL這種模型，在這里，PHP就是無狀態的，因為狀態都是放在Memcached里面。這種做法對于PHP來說，是可以隨時動態的毀滅或者新建，但是Memcached進程就要保證穩定才行；而且Memcached作為一個額外的進程，和它通信本身也會消耗更多的延遲時間。因此我們需要一種更靈活和通用的進程狀態保存方案，我們把這種任務叫做“分布式緩存”的策略。我們希望進程在讀取數據的時候，能有高的性能，最好能和在堆內存中讀寫類似，又希望這些緩存數據，能被放在多個進程內，以分布式的形態提供高吞吐的服務，其中最關鍵的問題，就是緩存數據的同步。

PHP常用Memached做緩存

為了解決這個問題，下面一步步來分解這個問題：

1、哈希表

首先緩存應該是某種特定形式的對象，而不應該是任意類型的變量。因為需要對這些緩存進行標準化的管理，盡管C++語言提供了運算重載，可以對“=”號的寫變量操作進行重新定義，但是現在基本沒有人推薦去做這樣的事。而哈希表剛好適合緩存這種概念的使用。

所有的哈希表（或者是Map接口），都是把數據的存放，分為key和value兩個部分，我們可以把想要緩存的數據，作為value存放到“表”當中，同時我們也可以用key把對應的數據取出來，而“表”對象就代表了緩存。

2、讓“表”在多個進程中都存在

其次需要讓這個“表”能在多個進程中都存在。如果每個進程中的數據都毫無關聯，那問題其實就非常簡單，但是如果從A進程把數據寫入緩存，然后在B進程把數據讀取出來，那么就比較復雜了。總之“表”要有能把數據在A、B兩個進程間同步的能力。因此一般會用三種策略：租約清理、租約轉發、修改廣播。

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租約清理

租約清理，一般是指，我們把存放某個key的緩存的進程，稱為持有這個key的數據的“租約”，這個租約要登記到一個所有進程都能訪問到的地方，比如是ZooKeeper集群進程。那么在讀、寫發生的時候，如果本進程沒有對應的緩存，就先去查詢一下對應的租約，如果被其他進程持有，則通知對方“清理”，所謂“清理”，往往是指刪除用來讀的數據，回寫用來寫的數據到數據庫等持久化設備，等清理完成后，在進行正常的讀寫操作，這些操作可能會重新在新的進程上建立緩存。這種策略在緩存命中率比較高的情況下，性能是最好的，因為一般無需查詢租約情況，就可以直接操作；但如果緩存命中率低，那么就會出現緩存反復在不同進程間“移動”，會嚴重降低系統的處理性能。

當前標題：詳解服務器框架中的分布式緩存
文章地址：http://m.newbst.com/news0/104900.html

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