PHP缓存之APC-简介、存储结构和操作

1、APC缓存简介

APC，全称是Alternative PHP Cache，官方翻译叫”可选PHP缓存”。它为我们提供了缓存和优化PHP的中间代码的框架。 APC的缓存分两部分:系统缓存和用户数据缓存。

系统缓存

它是指APC把PHP文件源码的编译结果缓存起来，然后在每次调用时先对比时间标记。如果未过期，则使用缓存的中间代码运行。默认缓存 3600s(一小时)。但是这样仍会浪费大量CPU时间。因此可以在php.ini中设置system缓存为永不过期(apc.ttl=0)。不过如果这样设置，改运php代码后需要重启WEB服务器。目前使用较多的是指此类缓存。

用户数据缓存

缓存由用户在编写PHP代码时用apc_store和apc_fetch函数操作读取、写入的。如果数据量不大的话，可以一试。如果数据量大，使用类似memcache此类的更加专著的内存缓存方案会更好

缓存key生成规则

APC的缓存中的每个slot都会有一个key，key是 apc_cache_key_t结构体类型，除了key相关的属性，关键是h字段的生成。 h字段决定了此元素落于slots数组的哪一个位置。对于用户缓存和系统缓存，其生成规则不同。 用户缓存通过apc_cache_make_user_key函数生成key。通过用户传递进来的key字符串，依赖PHP内核中的hash函数（PHP的hashtable所使用的hash函数：zend_inline_hash_func），生成h值。

系统缓存通过apc_cache_make_file_key函数生成key。通过APC的配置项apc.stat的开关来区别对待不同的方案。在打开的情况下，即 apc.stat= On 时，如果被更新则自动重新编译和缓存编译后的内容。此时的h值是文件的device和inode相加所得的值。在关闭的情况下，即apc.stat=off时，当文件被修改后，如果要使更新的内容生效，则必须重启Web服务器。此时h值是根据文件的路径地址生成，并且这里的路径是绝对路径。即使你是使用的相对路径，也会查找PG(include_path)定位文件，以取得绝对路径，所以使用绝对路径会跳过检查，可以提高代码的效率。

常用APC设置

apc.cache_by_default	默认启用缓存。1表示“启用”，0表示“禁用”
apc.filters	根据逗号分隔的POSIX正则表达式判断文件需要缓存还是不需要缓存。以a+开头的正则 表达式将强制APC不缓存与此正则表达式匹配的任何文件。以a-开头的正则表达式将强制 APC缓存与此正则表达式匹配的任何文件
apc.stat	启用或禁用APC对于所有请求PHP脚本是否有更改的检查。每次调用脚本时均会执行此 过程。如果禁用该设置，在对PHP脚本进行任意更改后均需要重新启动WEB服务器以 清除缓存并更改脚本内容。0=禁用，1=启用，默认1
apc.enabled	启用或禁用APC缓存。0=禁用，1=启用，默认1
apc.shm_size	设置APC允许使用的共享内存大小，此值以兆字节为单位
apc.shm_segments	设置可用的共享内存段总数
apc.include_once_override	启用或禁用include_once和require_once的优化。启用该设置时，可减少ＰＨＰ内部函数进行的额外系统调用。0=禁用,1=启用,默认0
apc.optimization	设置优化级别。0=禁用优化功能
apc.num_files_hint	设置你认为需要缓存的文件数。默认值1000，如果不确定文件数，可以设置0
apc.ttl	设置文件存储在缓存中的过期时间，以秒为单位。
apc.write_lock	开启该设置将强制单个进程缓存特定的脚步。适用于必须缓存多个文件的大流量WEB服务器或应用程序

添加缓存过程

以用户缓存为例，apc_add函数用于给APC缓存中添加内容。如果key参数为字符串中，APC会根据此字符串生成key，如果key参数为数组，APC会遍历整个数组，生成key。根据这些key，APC会调用_apc_store将值存储到缓存中。由于这是用户缓存，当前使用的缓存为apc_user_cache。执行写入操作的是apc_cache_make_user_entry函数，其最终调用apc_cache_user_insert执行遍历查询和写入操作。与此对应，系统缓存使用apc_cache_insert执行写入操作，其最终都会调用_apc_cache_insert。

不管是用户缓存还是系统缓存，大体的执行过程类似，步骤如下：

1. 通过求余操作，定位当前key的在slots数组中的位置： cache->slots[key.h % cache->num_slots];
2. 在定位到slots数组中的位置后，遍历当前key对应的slot链表，如果存在slot的key和要写入的key匹配或slot过期，清除当前slot。
3. 在最后一个slot的后面插入新的slot。

2、APC模块安装

WINDOWS

第一步：下载php_apc.dll 在http://pecl.php.net/package/apc 要与php版本对应 将php_apc.dll放入你的ext目录

第二步：让php.ini支持apc扩展模块。 然后打开php.ini 加入：

extension=php_apc.dll

apc.rfc1867 = on

apc.max_file_size = 100M

upload_max_filesize = 100M

post_max_size = 100M

//以上参数可自己定义

第三步：检查是否支持PHP APC apc_store apc_fetch PHP APC 配置参数 把相关的配置放在一起解释。

apc.enabled=1 apc.enabled默认值是1，你可设成0禁用APC。如果你设置为0的时候，同样把extension=apc.so也注释掉（这样可以节约内存资源）。一旦启用了APC功能，则会缓存Opcodes到共享内存。

apc.shm_segments = 1

总结 1,使用Spinlocks锁机制，能够达到最佳性能。

2,APC提供了apc.php，用于监控与管理APC缓存。不要忘记修改管理员名和密码

3,APC默认通过mmap匿名映射创建共享内存，缓存对象都存放在这块”大型”的内存空间。由APC自行管理该共享内存

4,我们需要通过统计调整apc.shm_size、apc.num_files_hints、apc.user_entries_hint的值。直到最佳

5,好吧，我承认apc.stat = 0 可以获得更佳的性能。要我做什么都可以接受.

6,PHP预定义常量，可以使用apc_define_constants()函数。不过据APC开发者介绍说pecl hidef性能更佳，抛异define吧，它是低效的。

7,函数apc_store()，对于系统设置等PHP变量，生命周期是整个应用(从httpd守护进程直到httpd守护进程关闭)，使用APC比Memcached会更好。必竟不要经过网络传输协议tcp。

8,APC不适于通过函数apc_store()缓存频繁变更的用户数据，会出现一些奇异现象。

LIUNX

wget http://pecl.php.net/get/APC-3.1.8.tgz

tar -zxvf APC-3.1.8.tgz cd APC-3.1.8

/usr/local/php/bin/phpize

./configure --enable-apc --enable-mmap --enable-apc-spinlocks --disable-apc-pthreadmutex --with-php-config=/usr/local/php/bin/php-config

make

sudo make install

在/usr/local/php/etc/php.ini 加入

extension = "apc.so" ;

;APC setting

apc.enabled = 1

apc.shm_segments = 1

apc.shm_size = 64M

apc.optimization = 1

apc.num_files_hint = 0

apc.ttl = 0

apc.gc_ttl = 3600

apc.cache_by_default = on

重启apache 或者 /usr/local/php/sbin/php-fpm restart

查看phpinfo apc

下面引用www.initphp.com 框架的APC缓存类

initphp框架之APC缓存类

 <?php
 if (!defined('IS_INITPHP')) exit('Access Denied!');
 /*********************************************************************************
  * InitPHP 2.0 国产PHP开发框架  Dao-APC缓存 不适合频繁写入的缓存数据
  *-------------------------------------------------------------------------------
  * 版权所有: CopyRight By initphp.com
  * 您可以自由使用该源码，但是在使用过程中，请保留作者信息。尊重他人劳动成果就是尊重自己
  *-------------------------------------------------------------------------------
  * $Author:zhuli
  * $Dtime:2011-10-09
 ***********************************************************************************/
 class apcInit {

     /**
      * Apc缓存-设置缓存
      * 设置缓存key，value和缓存时间
      * @param  string $key   KEY值
      * @param  string $value 值
      * @param  string $time  缓存时间
      */
     public function set_cache($key, $value, $time = 0) {
         if ($time == 0) $time = null; //null情况下永久缓存
         return apc_store($key, $value, $time);;
     }


     /**
      * Apc缓存-获取缓存
      * 通过KEY获取缓存数据
      * @param  string $key   KEY值
      */
     public function get_cache($key) {
         return apc_fetch($key);
     }

     /**
      * Apc缓存-清除一个缓存
      * 从memcache中删除一条缓存
      * @param  string $key   KEY值
      */
     public function clear($key) {
         return apc_delete($key);
     }

     /**
      * Apc缓存-清空所有缓存
      * 不建议使用该功能
      * @return
      */
     public function clear_all() {
         apc_clear_cache('user'); //清除用户缓存
         return apc_clear_cache(); //清楚缓存
     }

     /**
      * 检查APC缓存是否存在
      * @param  string $key   KEY值
      */
     public function exists($key) {
         return apc_exists($key);
     }

     /**
      * 字段自增-用于记数
      * @param string $key  KEY值
      * @param int    $step 新增的step值
      */
     public function inc($key, $step) {
         return apc_inc($key, (int) $step);
     }

     /**
      * 字段自减-用于记数
      * @param string $key  KEY值
      * @param int    $step 新增的step值
      */
     public function dec($key, $step) {
         return apc_dec($key, (int) $step);
     }

     /**
      * 返回APC缓存信息
      */
     public function info() {
         return apc_cache_info();
     }
 }

PS：以上为学习整理，希望对大家有所帮助