There are only two hard things in Computer Science: cache invalidation and naming things.-- Phil Karlton
計(jì)算機(jī)科學(xué)只有兩大難題：緩存失效和命名基矮。
最近我遇到了一些棘手的問題掏父，測(cè)試說程序特別的慢笋轨，打開一個(gè)頁面要半分鐘，簡直不能忍受，我用了tcpdump簡單一查爵政，呃仅讽，原來是相同的sql語句一直在重復(fù)執(zhí)行。我想钾挟，該加緩存了洁灵。
緩存顧名思義就是一種臨時(shí)數(shù)據(jù)，讓程序可以把數(shù)據(jù)隨手拿來而不用踏遍萬水千山去數(shù)據(jù)庫或者硬盤中去取等龙。這點(diǎn)是很重要的处渣，比如，你考試前狂背了一堆東西蛛砰，然后把考試應(yīng)付過去了罐栈，考完試了，考試背的東西也早就say good bye了泥畅，這就是典型的緩存荠诬，并沒有真正的存儲(chǔ)起來，背書的目的只是為了方便考試位仁。;-)
對(duì)于一個(gè)程序而言柑贞，使用緩存的目的，就是讓你的程序能夠快起來聂抢，能把運(yùn)算過的數(shù)據(jù)全部存起來钧嘶，用的時(shí)候就可以直接用了，而不是再算一遍琳疏。就拿斐波那契數(shù)列而言有决，程序完全可以這樣寫：
# python
# fibonacci數(shù)列
def fibonacci(n):
if n < 2:
return n
return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2)
當(dāng)n比較小的時(shí)候，可以很輕松的算出來空盼，但是當(dāng)n稍微大一點(diǎn)书幕，這樣寫就不行了，得稍微添點(diǎn)兒東西揽趾。
# python
# fibonacci數(shù)列 -- 改進(jìn)版
fibonacci_cache = dict() # 緩存fibonacci算過的數(shù)據(jù)
def fibonacci(n):
if n < 2:
return n
if n in fibonacci_cache: # 如果n在fibonacci數(shù)列中台汇，則直接返回結(jié)果
return fibonacci_cache[n]
else: # 如果n不在fibonacci數(shù)列中，則計(jì)算結(jié)果篱瞎，并緩存苟呐，再返回
fibonacci_cache[n] = fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2)
return fibonacci_cache[n]
咱們分析分析這幾行程序：其實(shí)就添加了一個(gè)dict，將每次fibonacci函數(shù)計(jì)算的結(jié)果緩存起來俐筋。你也可以不用dict掠抬，可以用任意的東西儲(chǔ)存這個(gè)結(jié)果，哪怕是放在文件里面校哎，最好是用k/v結(jié)構(gòu)两波，如果你注意過瞳步，肯定發(fā)現(xiàn)了幾乎所有的緩存系統(tǒng)都是k/v結(jié)構(gòu)的，比如腰奋，cookie单起、redis還有Tair。
似乎問題就解決了劣坊，但是其中還有一個(gè)大問題嘀倒，那就是斐波那契數(shù)列輸入一個(gè)n，只有一種輸出結(jié)果局冰，而現(xiàn)實(shí)不是這樣的……
很多時(shí)候，存到數(shù)據(jù)庫的東西康二，或者訪問一個(gè)網(wǎng)址碳胳，它的標(biāo)簽是一樣的，內(nèi)容卻是一直在變沫勿，那么就涉及到了緩存失效的問題了挨约。當(dāng)然緩存失效是一個(gè)很大的問題，我這里只能介紹一下最簡單的東西产雹，后面我會(huì)寫一篇文章專門說這個(gè)內(nèi)容的诫惭。
如果你的計(jì)算結(jié)果是可變的，那么一般應(yīng)該采用如下的流程蔓挖，這種流程稱作主動(dòng)式的緩存失效：
流程是這樣的夕土，你有兩個(gè)線程（或者兩個(gè)進(jìn)程…），一個(gè)線程是用來查詢的瘟判，一個(gè)線程是用來計(jì)算的怨绣，那么那個(gè)計(jì)算的線程某些時(shí)候計(jì)算出一個(gè)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)這個(gè)結(jié)果在緩存中沒有存在荒适，或者存在的不是最新的值梨熙，那么就將其更新开镣。另外一個(gè)查詢的線程直接查刀诬，如果緩存中有，則直接用緩存中的內(nèi)容邪财，如果沒有陕壹，則計(jì)算、放入緩存树埠，并返回結(jié)果糠馆。
當(dāng)然，有主動(dòng)式的緩存失效就有被動(dòng)式的緩存失效怎憋。當(dāng)你計(jì)算了一個(gè)結(jié)果又碌，連同時(shí)間一起放入緩存中九昧，然后你定一個(gè)規(guī)則，只取1分鐘內(nèi)緩存的內(nèi)容毕匀，超過1分鐘的全部失效铸鹰，重新計(jì)算，那么流程就會(huì)變成這樣：
這種被動(dòng)式的緩存其應(yīng)用場(chǎng)景就留給看官們自己想了:)
我這里提到的更多的是一種基本的思想皂岔，當(dāng)然你把它加到你的程序里面蹋笼，可以直接的提升你的程序的性能！
這里有一段我寫的python的緩存函數(shù)調(diào)用的裝飾器躁垛，如果有需要剖毯，可以直接用！
ps. 下一篇我會(huì)說說緩存的應(yīng)用
