PHP在Linux下如何使用缓存技术

PHP在Linux下的缓存技术使用指南

一 概览与选型

• OPcache：PHP内置的字节码缓存，减少脚本解析与编译开销，几乎是所有PHP应用的必选项。
• APCu：用户空间对象缓存，适合缓存计算结果、配置、会话等，单机/单进程内共享。
• Redis：高性能内存数据结构存储，支持丰富数据结构与TTL，适合复杂数据与跨进程/跨服务器共享。
• Memcached：分布式内存对象缓存，简单键值、高吞吐，适合减轻数据库读负载。
• HTTP层缓存：使用Varnish或**Nginx（proxy_cache）**缓存整页或接口响应，降低后端压力。
• 文件缓存：实现简单，适合小规模或临时数据，注意并发与清理策略。
  以上方案可组合使用，例如：OPcache + APCu + Redis/Memcached + Nginx/Varnish 的多层缓存架构。

二 快速上手步骤

• OPcache（Ubuntu/Debian示例）

  1. 安装：sudo apt-get install php-opcache
  2. 启用：编辑对应 SAPI 的 php.ini（如 /etc/php/8.x/apache2/php.ini 或 /etc/php/8.x/cli/php.ini）

     [opcache]
     zend_extension=opcache.so
     opcache.enable=1
     opcache.memory_consumption=128
     opcache.interned_strings_buffer=8
     opcache.max_accelerated_files=10000
     opcache.revalidate_freq=60
     opcache.validate_timestamps=0   ; 生产环境建议关闭，配合部署后重启或 opcache_reset
     

  3. 验证：php -m | grep opcache 应能看到 opcache。

• APCu（用户缓存）

  1. 安装：sudo apt-get install php-apcu
  2. 启用：extension=apcu.so（在 php.ini）
  3. 示例：

     $key = 'cfg_homepage';
     $data = apcu_fetch($key);
     if ($data === false) {
         $data = buildHomepageData(); // 耗时计算或DB查询
         apcu_store($key, $data, 3600); // 缓存1小时
     }
     

• Redis（对象/数据缓存）

  1. 安装：sudo apt-get install redis-server php-redis
  2. 示例：

     $redis = new Redis();
     $redis->connect('127.0.0.1', 6379);
     $key = 'article_42';
     $data = $redis->get($key);
     if ($data === false) {
         $data = getArticleFromDb(42);
         $redis->setex($key, 3600, $data); // 1小时
     }
     

• Memcached（分布式对象缓存）

  1. 安装：sudo apt-get install memcached php-memcached
  2. 示例：

     $mem = new Memcached();
     $mem->addServer('127.0.0.1', 11211);
     $key = 'sidebar_5';
     $data = $mem->get($key);
     if ($data === false) {
         $data = buildSidebar(5);
         $mem->set($key, $data, 3600);
     }
     

• HTTP层缓存（Nginx proxy_cache 示例）

  1. 配置缓存路径与区域：

     http {
         proxy_cache_path /var/cache/nginx levels=1:2 keys_zone=my_cache:10m max_size=1g inactive=60m use_temp_path=off;
         server {
             listen 80;
             location / {
                 proxy_pass http://127.0.0.1:9000; # 上游PHP-FPM或应用
                 proxy_cache my_cache;
                 proxy_cache_valid 200 302 10m;
                 proxy_cache_valid 404 1m;
                 add_header X-Proxy-Cache $upstream_cache_status;
             }
         }
     }
     

  2. 重载 Nginx：sudo systemctl reload nginx。

三 生产环境建议与注意事项

• 缓存分层与失效：OPcache 提升脚本执行；APCu 缓存进程内热点数据；Redis/Memcached 做共享数据；HTTP 层缓存整页/接口。为写多场景设计失效策略（如：写后删除/更新、TTL、版本号/前缀）。
• 键设计与序列化：键名统一前缀与命名空间；值需可序列化（避免资源类型）；Redis 可用 JSON 或 MessagePack 提升可读性与性能。
• 监控与容量：监控命中率、内存占用、慢查询；为 Redis/Memcached 设置 maxmemory 与淘汰策略（如 allkeys-lru）。
• 安全：限制 Redis/Memcached 仅监听 127.0.0.1 或内网；设置访问口令；Nginx/Varnish 对管理路径与私有接口设置 不缓存 规则。
• OPcache 开发/生产差异：开发环境可开启 opcache.validate_timestamps=1 便于调试；生产建议关闭并按部署流程重启或调用 opcache_reset() 刷新。

四 常见问题排查

• OPcache 不生效：确认 zend_extension=opcache.so 已加载、对应 SAPI 的 php.ini 已启用、重启 PHP-FPM/Apache；CLI 与 FPM 可能使用不同 php.ini。
• 连接 Redis/Memcached 失败：检查服务是否运行（systemctl status redis/memcached）、监听地址与端口、防火墙/安全组、SELinux/AppArmor 策略。
• Nginx 缓存未命中：确认 proxy_cache_path 目录可写、命中头 X-Proxy-Cache 返回 HIT/MISS、对带 Cookie/PHPSESSID/Authorization 或 Cache-Control: no-cache 的请求设置 proxy_cache_bypass/proxy_no_cache 跳过缓存。
• APCu 与 CLI 共享问题：APCu 默认 CLI 与 FPM 不共享 用户缓存；CLI 调试请单独配置或使用 Redis/Memcached。

以上步骤覆盖 OPcache、APCu、Redis、Memcached、Nginx/Varnish 的安装、配置与实战要点，可直接用于 LAMP/LNMP 场景并按需组合分层缓存以提升性能与稳定性。