全站缓存时代

原则:动静分离,分级缓存,主动失效。

Web 开发中,接口会被分为以下几类:

  1. 纯静态页面。打死我都不会修改的页面。很长一段时间内,基本上不会修改。比如:关于我们。
  2. 纯动态页面。实时性,个性化要求比较高。页面变化很大,或者每个用户看到的都不一样,比如:朋友圈。
  3. 短时静态页面。在一定时间内基本不会变化,或者是容忍不需要实时更新。比如:文章、新闻。
  4. 动静结合页面。这个页面既有动态,也有静态内容。也是实际应用中最多的。

对于以上类型的页面,可以做不同的缓存方案。各位大神们应该根据自己业务的情况,灵活调整缓存方案。以下内容可以作为参考。

模板渲染

高速发展的模板引擎,给前端渲染带来了活力。Mustache、jade、hbs 灵活的模板语法让页面开发变得更省力和高效。

HtmlDOM == VeiwEngine.render(template ,data);

浏览器只认识 DOM 结构的字符串,也就是常说的 HTML5 格式。对于前端来渲染 DOM,还是后端渲染的问题,在此不用讨论,为了情况前端的性能和体验,后端渲染会更合适。对于同一个页面,每次请求都会产生一次渲染吗?渲染总是要计算的,这样多浪费服务器性能啊!确实是这样,除非你用了缓存。

页面缓存的方案

1. 纯静态页面

直接放 CDN。纯静态页面的访问量一般不会很大,程序直接响应也是可以的。

2. 纯动态页面

都说是动态页面了,那就不要做页面缓存了。可以考虑做数据缓存,或者是 redis、DB 缓存。

3. 短时静态页面

1. 服务器端文件缓存

请求-->处理接口--> 模板渲染 ---> 存储文件---> 响应文件

缓存动态页面,你也可以把生成的文件存到 CDN,然后让 CDN 去响应请求。如果你的请求需要过一些验证,那就把文件存储到服务器,由业务服务器去响应请求。文件还有一个好处是:流。例如:FileReadStream.pipe(ResponseStream)。响应的时候,不需要把文件的内容加载到内存,而是直接用 stream 的方式响应。但是弊端也不少,文件存储,会有并发读写死锁问题。

还有一个问题,分布式系统。可能你有 A、B、C 三个服务器。A 服务器生成了一个文件,还需要实时同步到 B 和 C。当然也可以让 A、B、C 挂载同一个磁盘。问题又来了,这个文件要不要备份呢?

2. Redis Cache

请求--> 接口接口---> 模板渲染 --> 存储数据--> 响应 DOM

把请求的 url 当做 key,把模板渲染好的数据当做值,然后根据缓存规则,把数据存储到 redis。

这种小成本的缓存在我们的系统中有实践,的确大幅提高了系统的响应时间和 QPS,页面的请求大部分是从 redis 读数据,然后返回,单机测试过极限性能,14k QPS。简单描述一下。我们称之为静态化 staticize

  1. 开始请求
  2. 请求校验,filter 等等
  3. 查询缓存 redis
  4. 如果有缓存,则直接响应
  5. 没有缓存,查询数据,重新渲染,存储到 redis.
  6. 响应
  7. 如果需更新缓存,只需要删掉对应的redis 值

4. 动静结合的页面

这种页面在实际情况中更常见。原则:静态页面缓存,动态部分异步请求。

静态部分也是模板渲染过来的,浏览器会从 CDN 或者后台缓存中获取到静态页面。页面响应的时间和浏览器的渲染会直接影响用户体验。动态更新的部分一般会在一些细节部分,比如页面的登录状态。对于所有用户来说,我看到的这个页面,只有用户头像部分会不一致。如果系统为每个用户生成一个静态页面成本就太高了,而且完全没必要。

这个页面就变成了:页面 == 短时静态页面 + 局部动态页面。

『用户状态信息』这个特殊的动态内容,还需要用到本地的缓存机制。用户在切换页面的时候,每个页面都需要动态加载用户信息,所以我们的做法是在第一次请求到这个信息的时候,存储到 localStorage,然后设置过期时间。退出的时候,主动清理 localStorage。

比如:个性化,个人推荐这种因人而异的板块都可以做成局部动态页面的形式。

5. 数据缓存

以上的方案同样适用于异步请求。

对于CDN 或者其他缓存来说,缓存不知道你存的内容是 DOM 还是 JSON,还是其他格式。它只是帮你存储数据。你同样可以的把,数据接口、局部 DOM 结构(非完整 html 格式)存储到 CDN 或者是 redis 中。比如:页面的配置信息,或者从相关推荐系统请求的 dom 结构。

缓存更新

一般会有主动失效和自动失效缓存机制。

CDN 和 redis 等缓存都可以根据规则设置缓存时间。缓存过期后,会再次获取新的数据。主动更新一般会用 API 调用方式实现。比如删除 key,或者调用 CDN 接口进行删除操作

缓存穿透

一般会在第一次请求的时候生成缓存,如果服务器端没有缓存,然后在同一时刻出现高并发请求,请求会直接到达业务逻辑部分,很可能导致系统直接挂掉。

解决办法:

  1. 主动创建缓存。缓存求由系统定时创建。
  2. 请求的时候设置标志位。第一个请求到达,标识这个 url 正在创建缓存,其他请求进入等待队列。

全站 CDN 加速

CDN 动态加速如下图所示:

例如我的网站有以下接口和页面:

http://www.localhost.com/http://www.localhost.com/api/user/1http://www.localhost.com/post/hello-world

所以,1、3页面会放到 CDN,2 直接去源站请求。怎么做到呢?

  1. 在 CDN 配置自主源站。意味着请求 CDN 地址的时候,CDN 会去源站请求数据,然后缓存到 CDN 节点。
  2. 设置缓存规则 / 缓存 1 分钟 /post/* 缓存 1 年 /api/ 不设置缓存
  3. cname www.localhost.com 到 CDN 提供的空间域名

多平台 Mulit Origin

一个 URL 可能会在不同的平台有不同的返回和表现形式。

产品的想法都是很完美,一个按钮在不同的平台会有不同的显示状态。实际情况非常复杂,在我们的系统中,出现过一个页面出现在 七 个平台,每个平台的显示效果会不一致。不管是模板渲染,或者是 js 处理按钮状态等等都是非常复杂的,或者 pc 和移动端页面表现出样式和结构差异。如果还要把这个页面放到缓存,就更加复杂了。

为每个平台生成一份缓存?可以!

平台的识别来自 UserAgent,不同的浏览器或者 app,都有不同的UserAgent。不同的来源我们称之为 Origin。Origin + url 就可以生成唯一的 key,去识别唯一的缓存。缓存不限于 redis 和 文件缓存。

CDN 识别来源去读取不同的文件,就需要 CDN 那边做一些开发工作了。Upyun、七牛这边暂时不支持的。BAT这种大公司他们自己维护的 CDN 就能完美地做到。

另一种思路:

1个项目,两个域名,2个动态 CDN。PC 和移动端页面分离、接口共享。

例如:为同一个项目配置两个域名: www.localhost.comm.www.localhost.com ,同时为这两个域名各设置一个动态 CDN。

由一项目提供两个域名服务,比如: IndexController.main 处理请求/homepage ,移动端和 PC 端的请求路径分别为

  • http://m.www.localhost.com/homepage
  • http://www.localhost.com/homepage

main action 会根据请求来源url,分别渲染不同的页面。不同的域名页面,也就被不同的动态 CDN 缓存起来。

对于 /api/xxxx 的接口,自然不需要做 PC 和移动端或者其他平台的区分,一个 action 就可以解决了。这样就避免了维护两套系统的问题。

结语

以上,全站缓存基本完成。

不要凭空去拉高 QPS或者乱用缓存,根据你的业务和实际情况来对待。最重要的事情就是要牢记:保持简洁,按需使用。

原文发布于微信公众号 - 我为Net狂(dotNetCrazy)

原文发表时间:2016-07-03

本文参与腾讯云自媒体分享计划,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

发表于

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

来自专栏知晓程序

开发 | 网络接口全攻略!这些技巧,让你的小程序永不「失联」

微信为小程序提供了 4 个接口,供小程序访问网络。如果你刚开始接触小程序开发,也许会对小程序网络访问产生不少的疑问。

13540
来自专栏james大数据架构

0基础搭建Hadoop大数据处理-环境

   由于Hadoop需要运行在Linux环境中,而且是分布式的,因此个人学习只能装虚拟机,本文都以VMware Workstation为准,安装CentOS7...

21170
来自专栏菩提树下的杨过

rpc框架之HA/负载均衡构架设计

thrift、avro、grpc之类的rpc框架默认都没有提供负载均衡的实现,生产环境中如果server只有一台,显然不靠谱,于是有了下面的设计,这其实是前一阵...

30180
来自专栏腾讯Bugly的专栏

移动 H5 首屏秒开优化方案探讨

导语 随着移动设备性能不断增强,web 页面的性能体验逐渐变得可以接受,又因为 web 开发模式的诸多好处(跨平台,动态更新,减体积,无限扩展),APP 客户端...

87750
来自专栏黑白安全

如何检测提升网站访问速度

可以百度一下“网站测速”通过工具检测网站所在服务器的响应速度,国内外都可以测试,查看服务器在不同地区的响应速度。

68840
来自专栏FreeBuf

对一款不到2KB大小的JavaScript后门的深入分析

在一台被入侵的服务器上,我们发现了一个攻击者遗留下来的脚本。该脚本是由JavaScript编写的,主要功能是作为Windows后门及C&C后端使用。在这里我首先...

35740
来自专栏小白课代表

PanDownload 1.5.4 回归!享受飞一样的下载体验!!!

29620
来自专栏云计算教程系列

在Centos上安装Node.js

Node.js是一个能够在服务器端运行JavaScript的开放源代码、跨平台avaScript 运行环境。Node.js由Node.js基金会持有和维护,并与...

58600
来自专栏Laoqi's Linux运维专列

svn 基础架构介绍

45550
来自专栏运维技术迷

Shell系列-Shell概述

一、shell环境及特性 1.什么是shell? 负责向内核翻译以及传达用户/程序指令,相当于操作系统的”外壳”.在Linux中默认shell一般为/bin/b...

28250

扫码关注云+社区

领取腾讯云代金券