缓存机制

缓存缓存就是数据交换的缓冲区（称作Cache）

客户端：缓存（expires）、deflate压缩
缓存服务器：CDN/cache缓存静态内容如：html、jpg、gif、js等
静态web服务器：Apache/nginx静态服务器提供html页面内容
php、java 服务器：PHP/JAVA动态内容
数据库缓存服务器：数据库缓存memcache/redis
数据库服务器：MYSQL数据库
数据存储：NFS/HADOOP等

缓存工作的原则，就是 “引用的局部性”，这可以分为时间局部性和空间局部性。

CPU 缓存、网络缓存、磁盘缓存、数据缓存、WEB缓存等。

web 应用缓存场景

访问一个地址从浏览器缓存路由缓存 DNS缓存递归搜索 web缓存数据缓存

一、HTTP 缓存：

1、HTTP 协议超文本传输协议

HTTP 报文就是浏览器和服务器间通信时发送及响应的数据块。
浏览器向服务器请求数据，发送请求(request)报文；服务器向浏览器返回数据，返回响应(response)报文。
报文信息主要分为两部分：
　　A、包含属性的首部(header) 附加信息（cookie，缓存信息等）与缓存相关的规则信息，均包含在header中；
　　B、包含数据的主体部分(body) HTTP请求真正想要传输的部分；

HTTP 缓存有多种规则，Expires ；通过web 服务器实现缓存机制。

Apache 缓存

mod_cache 模块

Apache 的缓存方式也有两种，一种是基于硬盘文件的缓存，由 mod_disk_cache 实现，另一种是使用内存缓存，由 mod_mem_cache 实现。URL 的请求方式必须是 GET 方式。

　　基于硬盘文件存储的缓存：

<IfModule mod_cache.c>CacheDefaultExpire 86400<IfModule mod_disk_cache.c>CacheEnable disk /tmp/fileCacheRoot /tmp/apacheCacheCacheDirLevels 5CacheDirLength 4CacheMaxFileSize 1048576CacheMinFileSize 10</IfModule>
</IfModule>

CacheDefaultExpire：设定缓存过期的时间（秒），默认是1小时，只有当缓存的文档没有设置过期时间或最后修改时间时这个指令才会生效.
CacheEnable：启用缓存，第1个参数是缓存类弄，这里当然是 disk了，第2个参数是缓存路径，指的是 url 路径，这里是缓存所有的东西.
CacheRoot：缓存文件所在的目录，运行 Apache 的用户（如daemon 或 nobody）要能对其进行读写，如果不清楚的话可以直接设置成 777，请手动建立该目录并设置好访问权限
CacheDirLevels：缓存目录的深度，默认是3，这里设置为5
CacheDirLength：缓存目录名的字符长度，默认是4，这里设置为5
CacheMaxFileSize 和 CacheMaxFileSize： 缓存文件的最大值和最小值（byte），当超过这个范围时将不再缓存，这里设置为 1M 和 10bytes

　　基于内存的缓存

<IfModule mod_cache.c><IfModule mod_mem_cache.c>CacheEnable mem /MCacheMaxObjectCount 20000MCacheMaxObjectSize 1048576MCacheMaxStreamingBuffer 65536MCacheMinObjectSize 10MCacheRemovalAlgorithm GDSFMCacheSize 131072</IfModule>
</IfModule>

CacheEnable：启用缓存，使用基于内存的方式存储
MCacheMaxObjectCount：在内存中最多能存储缓存对象的个数，默认是1009，这里设置为20000
MCacheMaxObjectSize：单个缓存对象最大为 1M，默认是10000bytes
MCacheMaxStreamingBuffer：在缓冲区最多能够放置多少的将要被缓存对象的尺寸，这里设置为 65536，该值通常小于100000或 MCacheMaxObjectSize 设置的值
MCacheMinObjectSize：单个缓存对象最小为10bytes，默认为1bytes
MCacheRemovalAlgorithm：清除缓存所使用的算法，默认是 GDSF，还有一个是LRU，可参考 Apache 的官方文档。
MCacheSize：缓存数据最多能使用的内存，单位是 kb，默认是100kb，这里设置为128M

Nginx 调优配置cache 缓存常见的 304 状态

proxy_temp_path  /tmp/proxy_temp_dir;//  设置缓存位置
proxy_cache_path /tmp/proxy_cache_dir   levels = 1:2 keys_zone = cache_one:200m inactive =1d    max_size =30g;//  设置缓存区名称  内存缓存空间大小  1天内容没有访问自动清除 缓存设置大小 ；

Tomcat性能调优

开启压缩功能
compression="on"

通过ExpiresFilter设置资源缓存，可通过Expires 与 Cache-Control 控制资源何时过期。

    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response,FilterChain chain) throws IOException, ServletException {HttpServletResponse res = (HttpServletResponse) response;  res.setHeader("Cache-Control", "max-age=10");                   // 第一次请求10s后过期}

二、应用场景方式缓存分类有三大类

　　A、数据库缓存

　　B、静态缓存

　　C、动态缓存

一、数据库缓存：

　　1、MongoDB：是文档型的非关系型数据库，使用bson结构。其优势在于查询功能比较强大，能存储海量数据，缺点是比较消耗内存。使用os mmap机制缓存数据文件所以会耗尽系统资源所有内存。

方案：集群多副本集；

应用：一般用来存放评论等半结构化数据，支持二级索引。适合存储json类型数据，不经常变化。用于对象及JSON数据的存储：Mongo 的BSON 数据格式非常适合文档化格式的存储及查询。

场景： 资讯新闻；

　　2、Redis：内存缓存技术主要规则是 key-value存储系统；支持备份；还支持list,set,sorted set,hash 等众多数据结构。Redis使用单线程的IO复用模型，和Memcached类似，但它支持存储的value类型相对更多支持不同的排序算法；可以将内存中的数据保持在磁盘中。

方案：一般主从模式，3.0之后集群哨兵模式；或者twemproxy部署简单快捷；可以直接在proxy进行读写、并转发请求给后端的redis；但是不适合超大流量系统。

应用：适合小数据文件当数据不能剔除,数据需要落地时,redis更合适类似用户信息文件；

　　3、Memcache：都是基于内存缓存技术关系型数据缓存。

方案：也是分布式集群

原理：Memcached是多线程，非阻塞IO复用的网络模型，分为监听主线程和worker子线程，Memcached 用一致性哈希环的方式，在客户端计算出分布位置。

应用：memacached基本上只支持kv存储,不支持枚举,持久化和复制等功能；

场景：视频信息资料 100K大数据文件；内存利用率比较高。

　　4、消息队列

二、静态缓存

1、客户端缓存

浏览器缓存，也就是客户端缓存；一般是在 web 服务器上配置；

　　应用：