深入解读缓存（一）——缓存的力量
应用服务器的性能优化，是网站开发最复杂，变化最多的地方。优化的手段，主要有：缓存、集群、异步等等。从今天起，我们就来讲讲缓存。
首先，我们来看几个例子：
1、淘宝卖家浏览的商品集中在少部分 成交数多、评价良好的商品上；
2、百度搜索关键词集中在少部分热门词汇上；
3、只有经常登录的用户才会发微博、看微博，而这部分用户也只占总用户数目的一小部分。
缓存的基本原理
像上面的几种情况，就非常适合我们使用缓存。
网站的访问特点与现实世界的财富分配一样，遵循二八定律：80%的业务访问集中在20%的数据上。
既然大部分业务访问集中在一小部分数据上，那么如果把这一小部分数据缓存在内存中，就可以减少数据库的访问压力，提高整个网站的数据访问速度。
缓存主要用来存放读写比很高、很少变化的数据。如商品的类别信息、热门词的搜索列表信息、热门商品信息等等。
应用程序读取数据时，先到缓存中读取，如果取不到或者数据已失效，再访问数据库，并将说几句写入缓存。
缓存，是指将数据存储在相对较高访问速度的存储介质中，以供系统处理。
一方面缓存访问速度快，可以减少数据访问的时间，另一方面如果缓存的数据是经过计算处理得到的，那么被缓存的数据无需重复计算即可直接得到，因此缓存还起到了减少计算时间的作用。
缓存的分类
我们应该都写过这样的程序，在一个类中，我们声明一个静态的map，每次取值时，都是根据key去map里拿值，如果没有我们再去数据库里读取，然后将读上来的数据放在map里面，以供下次使用。
上面讲的这个小程序，其实就是缓存的基本原理。缓存，在java中无处不在。每一个中间件中，几乎都有缓存：hibernate、mybatis中的一级缓存、二级缓存以及查询缓存，Spring、struts源代码中都有缓存。下面我们就对这些缓存进行一个分类。
1、CDN
2、反向代理
3、本地缓存
4、分布式缓存
1、CDN
首先，我们来介绍一下CDN。
CDN，全称是Content Delivery Network，内容分发网络，它的作用是：将数据部署在距离用户最近的网络服务商，用户的网络请求总是先打达他的网络服务商，在这里缓存网站的一些静态资源，就可以就近以最快的速度返回给用户。静态资源，如图片、文件、css、script脚本、静态网页等等。
我们都可以直接租用电信、移动、联通等的机房，将静态资源放在租用的机房里面，提高访问速度。
2、反向代理
反向代理，属于前端架构的一部分。用于请求，最先访问到的就是反向代理服务器，这里缓存网站的静态资源，无需将请求继续转发给应用服务器，就能直接返给用户。
当动态内容有变化时，通知内部通知机制，通知反向代理缓存失效。反向代理会重新加载最新的动态内容再次缓存起来。
一般，中小型网站使用的nginx，就能起到反向代理的作用。
3、本地缓存
本地缓存，应用服务器本地缓存着的热点数据。本地缓存的好处就是应用程序可以直接访问内存中的数据，而无需访问数据库。这种缓存，就像我在上面举的那个map的例子。应用服务器直接从本机上读取数据，不用走网络和IO，所以这种访问速度会非常快。而它的缺点就是：会出现缓存与应用服务器争用内存的情况，内存的大小，会成为系统的瓶颈。
4、分布式缓存
通过分布式缓存服务器集群，将缓存数据分布到集群、多台服务器上，可在一定程度上改善缓存的可用性。当一台缓存服务器宕机时，只有部分缓存数据丢失，重新从数据库加载这部分数据，不会对数据库产生很大的影响，真正起到分摊数据库压力的作用。
分布式缓存服务器的集群，与应用服务器集群不同。应用服务器集群是在所有服务器上部署相同的应用，起到分摊应用服务器访问压力的作用。
而分布式缓存服务器集群中，不同的服务器中缓存的数据各不相同，缓存访问请求不可以在缓存服务器集群中的任意一台处理，必须先找到缓存有需要数据的服务器，然后才能访问。
应用
其实，缓存的技术使用，是很简单的。只要有一定SQL基础的童鞋，使用缓存上手很快的。
然后，缓存的应用难点在于：需要程序员去辨别什么时候，使用缓存。下面，我准备了几个例子，供大家参考：
例子一：新浪的缓存架构
由于微博频繁刷新，新浪微博使用多级缓存策略，热门微博和明星用户的微博，缓存在所有微博的服务器上（即本地缓存），实现高速访问；在线用户的微博和近期微博缓存在分布式缓存集群中，分摊数据库的访问压力。微博中常见的刷微博操作，几乎全是缓存访问操作。
例子二：维基百科后台性能优化
热点特别集中的数据，直接缓存到应用服务器的本地缓存中，多台应用服务器重复缓存、数据量小、读取频率高；缓存数据内容，尽量使应用服务器可直接使用的格式，如HTML格式，减少应用服务器从缓存获取数据后，解析构造数据的代价；使用分布式缓存服务器集群存储session对象。
例子三：我们公司的缓存应用
使用分布式缓存Memcache集群，存储session对象。短信验证码、产品详情、订单详情等都存储在分布式缓存中。
将一些结构不规则，展示性的信息，存储在Mongodb中；将定时任务，一些库存操作的事件信息、快照，存储在Mongodb中。