Redis 加速現(xiàn)有應(yīng)用：緩存查詢，減輕服務(wù)器負(fù)載

核心要點(diǎn)：

• Redis 通過(guò)緩存查詢結(jié)果來(lái)有效加速現(xiàn)有應(yīng)用程序，從而減輕服務(wù)器壓力。它會(huì)將查詢結(jié)果存儲(chǔ)指定時(shí)間（例如 24 小時(shí)），然後重複使用這些結(jié)果，顯著提高應(yīng)用程序速度。
• Redis 的安裝可以通過(guò)操作系統(tǒng)包管理器或手動(dòng)安裝完成。安裝過(guò)程包括避免常見(jiàn)警告並確保 Redis 在服務(wù)器重啟後自動(dòng)啟動(dòng)。
• Predis 庫(kù)與 Redis 配合使用，為應(yīng)用程序提供內(nèi)存緩存層。此過(guò)程包括檢查緩存中是否存在當(dāng)前查詢的結(jié)果，如果不存在則獲取結(jié)果，並將其存儲(chǔ)以供將來(lái)使用。
• 為了進(jìn)一步提高性能，Predis 建議安裝 phpiredis，這是一個(gè) PHP 擴(kuò)展，可以降低 Redis 協(xié)議序列化和解析的開(kāi)銷，使 Redis 安裝速度更快。

我們之前已經(jīng)介紹過(guò) PHP 中 Redis 的基礎(chǔ)知識(shí)，但現(xiàn)在是時(shí)候介紹一個(gè)實(shí)際應(yīng)用案例了。在本教程中，我們將它添加到已部署的應(yīng)用程序中，以提高應(yīng)用程序速度。

您可以克隆應(yīng)用程序的 0.6 版本來(lái)輕鬆學(xué)習(xí)。

問(wèn)題描述：

在應(yīng)用解決方案之前，我們需要明確問(wèn)題定義。

所討論的應(yīng)用程序在執(zhí)行查詢時(shí)，會(huì)訪問(wèn) Diffbot 的 API 並查詢數(shù)據(jù)集。然後返回並顯示子集。這可能需要 5 秒左右的時(shí)間，具體取決於 Diffbot 服務(wù)器的繁忙程度。雖然隨著他們擴(kuò)展計(jì)算能力，這種情況無(wú)疑會(huì)得到改善，但如果可以記住並重複使用一次執(zhí)行的查詢結(jié)果 24 小時(shí)，那就太好了，因?yàn)榧媳旧硪仓挥羞@麼頻繁的更新。

您可能會(huì)想：“緩存單個(gè)查詢有什麼好處？” 大多數(shù)人不會(huì)經(jīng)常搜索相同的內(nèi)容。

事實(shí)上，研究表明，人們經(jīng)常搜索相同的內(nèi)容（React 流行？“react”查詢突然增加），他們也會(huì)非?？煽康厮阉髦髡撸ɑ蛩麄冏约海?。考慮到實(shí)現(xiàn)此緩存幾乎不花任何成本（實(shí)際上通過(guò)減少服務(wù)器壓力來(lái)降低成本），添加它是一個(gè)簡(jiǎn)單的勝利，即使它不像希望的那樣頻繁使用。 沒(méi)有理由不添加它——它 只能對(duì)我們有利。

在明確定義問(wèn)題後，讓我們處理先決條件。

安裝：

首先，我們需要將 Redis 安裝到開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)環(huán)境中（請(qǐng)注意，如果您在本地開(kāi)發(fā)中使用 Homestead，則 Redis 已經(jīng)安裝，但在撰寫本文時(shí)版本為 3.0.1）。

我們可以通過(guò)操作系統(tǒng)的包管理器來(lái)完成此操作：

sudo apt-get install redis-server

這是最簡(jiǎn)單也是推薦的方法，但我們也可以從頭開(kāi)始安裝並手動(dòng)配置它。根據(jù)其網(wǎng)站上的說(shuō)明，可以通過(guò)以下方式完成：

sudo apt-get install gcc make build-essential tcl
wget http://download.redis.io/releases/redis-3.0.2.tar.gz
tar xzf redis-3.0.2.tar.gz
cd redis-3.0.2
make
make test
sudo make install

如果您在運(yùn)行 make 後遇到提及 jemalloc.h 的致命錯(cuò)誤，只需運(yùn)行 make distclean，然後再次運(yùn)行 make。 make test 命令是可選的，但很有幫助。

注意：如果您正在閱讀本文並且版本 3.0.2 已不再是最新的，只需將命令調(diào)整為最新的版本號(hào)。

為了防止一些常見(jiàn)的警告（至少在 Ubuntu 上），我們還預(yù)防性地運(yùn)行以下命令：

sudo sh -c 'echo "vm.overcommit_memory=1" >> /etc/sysctl.conf'
sudo sh -c 'echo "net.core.somaxconn=65535" >> /etc/sysctl.conf'
sudo sh -c 'echo "never" > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled'

我們還確保將最後一個(gè)命令添加到 /etc/rc.local，位於 exit 0 的正上方，以便在每次服務(wù)器重啟時(shí)重新執(zhí)行它。最後，我們可以使用 sudo reboot 重啟服務(wù)器，並通過(guò)運(yùn)行 sudo redis-server 來(lái)檢查 Redis 是否正常運(yùn)行。

最後，我們需要確保 Redis 在服務(wù)器重啟後自動(dòng)啟動(dòng)，因此我們將按照官方說(shuō)明完成此操作。

Predis：

我們之前已經(jīng)介紹過(guò) Predis 的基礎(chǔ)知識(shí)，在本例中我們也將使用它。讓我們使用以下命令安裝它：

composer require predis/predis

接下來(lái)，假設(shè)我們已經(jīng)掌握了前面提到的 Predis 入門知識(shí)。

自從那篇文章發(fā)表以來(lái)，引入了一些細(xì)微的差別（例如向命名空間的過(guò)渡），但我們需要使用的 API 大致相同。

實(shí)現(xiàn)：

為了在我們的應(yīng)用程序中使用 Redis，我們需要遵循以下步驟：

• 查看緩存中是否存在當(dāng)前查詢的結(jié)果
• 如果存在，則獲取結(jié)果
• 如果不存在，則獲取結(jié)果，存儲(chǔ)結(jié)果，並將結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)到應(yīng)用程序的其餘部分

因此，實(shí)現(xiàn)非常簡(jiǎn)單：在“表單提交”檢查（查找“search”參數(shù)的那個(gè)檢查）下，我們實(shí)例化Predis 客戶端，計(jì)算執(zhí)行的搜索查詢的md5 哈希值，然後檢查其結(jié)果是否已緩存。如果為假，則之前的流程繼續(xù)，只是不會(huì)以：

$result = ...
$info = ...

結(jié)束，而是直接將結(jié)果序列化並保存到緩存中。然後，在代碼塊的外部，我們從緩存中獲取結(jié)果，應(yīng)用程序的流程照常繼續(xù)。因此，index.php 文件中更改的部分如下所示：

// 檢查是否提交了搜索表單
if (isset($queryParams['search'])) {

    $redis = new Client();
    $hash = md5($_SERVER['QUERY_STRING']);
    if (!$redis->get($hash . '-results')) {

        $diffbot = new Diffbot(DIFFBOT_TOKEN);

        // 構(gòu)建搜索字符串
        $searchHelper = new SearchHelper();
        $string = (isset($queryParams['q']) && !empty($queryParams['q']))
            ? $queryParams['q']
            : $searchHelper->stringFromParams($queryParams);

        // 基礎(chǔ)設(shè)置
        $search = $diffbot
            ->search($string)
            ->setCol('sp_search')
            ->setStart(($queryParams['page'] - 1) * $resultsPerPage)
            ->setNum($resultsPerPage);

        $redis->set($hash . '-results', serialize($search->call()));
        $redis->expire($hash . '-results', 86400);
        $redis->set($hash . '-info', serialize($search->call(true)));
        $redis->expire($hash . '-info', 86400);
    }

    $results = unserialize($redis->get($hash . '-results'));
    $info = unserialize($redis->get($hash . '-info'));
}

測(cè)試後，我們可以看到它運(yùn)行良好——如果我們刷新頁(yè)面或執(zhí)行另一個(gè)查詢?nèi)会岱祷氐街暗牟樵?，則一次執(zhí)行的查詢是即時(shí)的。最後，我們可以添加、提交和推送以進(jìn)行部署：

git add -A
git commit -m "Added Redis cache [deploy:production]"
git push origin master

就是這樣！我們的應(yīng)用程序的最新版本現(xiàn)已上線，Redis 正在提供緩存的數(shù)據(jù)。

注意：如果您想知道我們?nèi)绾瓮ㄟ^(guò)單個(gè)提交從開(kāi)發(fā)模式切換到生產(chǎn)部署，您應(yīng)該閱讀這篇文章。

微調(diào)：

為了進(jìn)一步提高性能，Predis 建議安裝 phpiredis，這是一個(gè) PHP 擴(kuò)展，用於“降低 Redis 協(xié)議序列化和解析的開(kāi)銷”。既然我們完全控制服務(wù)器，為什麼不這樣做呢？

sudo apt-get install redis-server

這安裝了先決條件並啟用了擴(kuò)展?，F(xiàn)在我們要做的就是配置 Predis 客戶端以使用 phpiredis 連接。我們需要替換：

sudo apt-get install gcc make build-essential tcl
wget http://download.redis.io/releases/redis-3.0.2.tar.gz
tar xzf redis-3.0.2.tar.gz
cd redis-3.0.2
make
make test
sudo make install

為：

sudo sh -c 'echo "vm.overcommit_memory=1" >> /etc/sysctl.conf'
sudo sh -c 'echo "net.core.somaxconn=65535" >> /etc/sysctl.conf'
sudo sh -c 'echo "never" > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled'

就是這樣！我們的 Redis 安裝現(xiàn)在更快了！

結(jié)論：

在本教程中，我們結(jié)合使用 Redis 和 Predis 庫(kù)，使已部署的應(yīng)用程序看起來(lái)速度更快。我們利用 DigitalOcean droplet 的可用 RAM 來(lái)每天保存一次查詢的結(jié)果，然後從緩存中返回這些結(jié)果，而不是進(jìn)行往返於其來(lái)源的傳輸。這意味著結(jié)果並不總是最新的，但根據(jù)這篇文章，結(jié)果本身也不比這更頻繁地更新。

希望本教程向您展示了向應(yīng)用程序添加內(nèi)存緩存層是多麼簡(jiǎn)單，並且當(dāng)您需要縮短加載時(shí)間並降低服務(wù)器成本時(shí)，它將非常有用。

有任何其他建議？技巧？評(píng)論？請(qǐng)?jiān)谙旅媪粞裕?

(此處省略了FAQ部分，因?yàn)镕AQ部分內(nèi)容與文章主體內(nèi)容重複，屬於冗餘信息。偽原創(chuàng)應(yīng)避免重複內(nèi)容。)

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