设置网站数据缓存的方法

设置网站数据缓存是提升性能、降低数据库负载的关键手段，以下是分层次的缓存设置方法，涵盖客户端、服务端到数据库层的缓存策略方法

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一、客户端缓存（减少重复请求）
1. 浏览器缓存

• 设置 HTTP 缓存头
  通过 Cache-Control、Expires 等响应头控制静态资源缓存时间：
  # Nginx 配置示例（静态资源）
  location ~* \.(jpg|css|js)$ {
      expires 30d;
      add_header Cache-Control "public, max-age=2592000";
  }
  

• 版本化文件名
  修改文件名（如添加哈希）强制客户端更新：
  
  

<link href="styles.css?v=1a2b3c4d" rel="stylesheet">
2. Service Worker（PWA 应用）

使用 JavaScript 拦截请求并缓存资源，实现离线访问：
// 注册 Service Worker
if ('serviceWorker' in navigator) {
  navigator.serviceWorker.register('/sw.js');
}

// sw.js 示例（缓存静态资源）
self.addEventListener('install', (event) => {
  event.waitUntil(
    caches.open('v1').then((cache) => {
      return cache.addAll(['/styles.css', '/app.js']);
    })
  );
});

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二、服务端缓存（降低应用层计算压力）
1. 内存缓存（简单场景）

• Node.js 示例（内存缓存）
  const cache = {};
  function getData(key) {
    if (cache[key] && Date.now() < cache[key].expires) {
      return cache[key].data;
    }
    // 无缓存或过期时从数据库读取
    const data = fetchFromDB(key);
    cache[key] = { data, expires: Date.now() + 300000 }; // 缓存5分钟
    return data;
  }
  

2. 分布式缓存（高并发场景）

• Redis 设置示例
  # 安装 Redis
  sudo apt-get install redis-server
  # 常用命令
  redis-cli set user:123 '{"name":"John", "age":30}' EX 3600  # 缓存1小时
  redis-cli get user:123
• Python 集成 Redis
  import redis
  r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0)
  def get_user(user_id):
      key = f"user:{user_id}"
      data = r.get(key)
      if not data:
          data = db.query("SELECT * FROM users WHERE id = %s", user_id)
          r.setex(key, 3600, data)  # 缓存1小时
      return data
  

3. 页面片段缓存

Django 模板缓存示例

<!-- 缓存视图片段（60秒） -->
{% load cache %}
{% cache 60 "header_cache" %}
<header>动态头部内容</header>
{% endcache %}

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三、数据库层缓存（减少磁盘 I/O）
1. MySQL 查询缓存
-- 检查是否启用
SHOW VARIABLES LIKE 'query_cache%';
-- 临时启用（配置文件需永久设置）
SET GLOBAL query_cache_type = 1;
SET GLOBAL query_cache_size = 1000000;
2. Redis 作为缓存数据库

缓存高频查询结果，如热门商品、排行榜：

# 缓存热门商品 Top 100
redis-cli zadd hot_products 1000 "product:123"
redis-cli expire hot_products 600  # 10分钟过期

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四、CDN 缓存（加速静态资源）
1. 配置 CDN 缓存规则

• 对图片、CSS、JS 等静态资源设置较长 TTL（如 30 天）。
• 对动态内容（如 API 响应）设置短 TTL 或禁用缓存。
  
  

2. 清除 CDN 缓存

• 通过 CDN 控制台或 API 刷新缓存（如更新网站时）：
  # Cloudflare 清除缓存示例
  curl -X POST "https://api.cloudflare.com/client/v4/zones/{zone_id}/purge_cache" \
       -H "Authorization: Bearer {token}" \
       -H "Content-Type: application/json" \
       --data '{"files":["https://example.com/style.css"]}'
  

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五、缓存策略与注意事项
1. 缓存更新策略

策略	适用场景	示例
Cache-Aside	通用读多写少	先读缓存，未命中再读数据库并回填
Write-Through	强一致性要求	写数据库后同步更新缓存
Write-Behind	高吞吐量场景（如日志）	先写缓存，异步批量写入数据库

2. 常见问题解决

• 缓存穿透：恶意查询不存在的数据
  方案：缓存空值 + 布隆过滤器拦截非法请求。
  
  

// Java 互斥锁示例
public Object getData(String key) {
    Object data = redis.get(key);
    if (data == null) {
        synchronized (this) {
            data = redis.get(key);
            if (data == null) {
                data = db.query(key);
                redis.setex(key, 3600, data);
            }
        }
    }
    return data;
3. 监控与调优

• 监控指标：缓存命中率、内存使用率、网络延迟。
• 工具：Redis 的 INFO 命令、Prometheus + Grafana 仪表盘。
• 优化方向：调整缓存大小、淘汰策略（如 LRU）、分片集群。
  
  

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六、实战步骤示例

• 选择缓存工具：根据场景选 Redis（结构化数据）或 Memcached（简单键值）。
• 集成到代码：在数据访问层（DAO）添加缓存逻辑。
• 配置缓存规则：设置 TTL、内存上限、淘汰策略。
• 压力测试：使用 JMeter 模拟高并发，验证缓存效果。
• 上线监控：通过日志和仪表盘持续观察缓存命中率。
  
  

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通过分层缓存策略可以显著降低数据库压力并提升响应速度，但是还需要根据业务特点平衡一致性、性能和复杂度，避免过度缓存导致维护困难。