聊聊分布式应用中的缓存方案(一)

在高并发分布式应用中缓存从来都是必要的，而且从来都是综合应用本地缓存和分布式缓存提高性能的。

【1】本地缓存

本地缓存即缓存和应用在同一个进程里，是基于JVM的缓存，应用生则生，应用死则亡。

常见产品有Guava、Caffeine和Ehcache。三者对比如下：

对比项	Guava	Caffeine	Ehcache
是否开源	Y(Google)	Y(apache)	Y(Terracotta)
级别	轻量	轻量	重量级
知名度	Java开发者必备	Spring5	Hibernate
缓存算法	LRU	W-TinyLFU	LRU、LFU FIFO
JDK版本	>=1.6	>=1.8	>=1.5
持久化支持	不支持	不支持	支持(商业)
集群解决方案	无	无	有(商业)
Spring Cache支持	不支持	支持	支持
性能监控	不带	不带	提供(JMX 页面)

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【2】分布式缓存

常见的有Redis、memcached。关于二者相关知识参考博文：Redis/Memcache那些事。

二者具体对比如下：

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【3】本地缓存VS分布式缓存

对比如下：

对比项	本地缓存	分布式缓存
概念	缓存和应用在同一个进程里，是基于JVM的缓存	单独的组件与应用分离
社区成熟	非常高	非常高
性能	很高 单机	高 需要TCP协议交互
黏度	紧耦合	松耦合
适用环境	单机	单机/集群环境
高可用	应用生则生，应用亡则亡	集群抱团
应用共享	不能共享	可以共享

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【4】本地缓存VS分布式缓存VS数据库

使用不同方案获取50K数据进行10次测试对比表格如下：

缓存方式	数据总量	总响应时长(毫秒)	第一次响应(毫秒)	测试次数	平均响应时长
数据库中读取	50K	83	12	10	8.3ms
分布式缓存使用redis	50K	7	0.8	10	0.7ms
本地应用缓存使用Guava	50K	0.133	0.011	10	0.013ms
本地应用缓存直接使用map	50K	0.129	0.011	10	0.0129毫秒

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【5】企业缓存常见方案

① 大型互联网企业如何选择缓存

一级缓存+分布式缓存+数据库集群：

② 常见缓存架构

如下表所示：

层级	常见产品	缓存解决方案	缓存技术
应用层	浏览器	浏览器缓存 本地缓存	HTTP缓存协商 cookie sqlite websql
网络层	网络路由	CDN	Squid等
负载层	Nginx Apache 等	动静分离 反向代理	基于Http服务器
服务层	Java应用 PHP应用	动态页面静态化 应用缓存 分布式缓存 MyBatis缓存	freemarker velocity Thymeleaf Ehcache Guava Caffeine Redis Memcached MyBatis一级二级缓存
数据库	Oracle MySQL	缓冲区 Buffer Pool	数据库缓存机制

什么是SpringCache？

参考博文：
SpringBoot - Spring缓存默认配置与运行流程
SpringBoot - 缓存入门详解与注解使用实例