下图左侧为客户端直接调用存储层的架构,右侧为比较典型的缓存层+存储层架构,下面分析一下缓存加入后带来的收益和成本。
收益如下:
- 加速读写:因为缓存通常都是全内存的(例如Redis、Memcache),而存储层通常读写性能不够强悍(例如MySQL),通过缓存的使用可以有效 地加速读写,优化用户体验。
- 降低后端负载:帮助后端减少访问量和复杂计算(例如很复杂的SQL 语句),在很大程度降低了后端的负载。
成本如下:
- 数据不一致性:缓存层和存储层的数据存在着一定时间窗口的不一致性,时间窗口跟更新策略有关。
- 代码维护成本:加入缓存后,需要同时处理缓存层和存储层的逻辑, 增大了开发者维护代码的成本。
- 运维成本:以Redis Cluster为例,加入后无形中增加了运维成本。
缓存的使用场景基本包含如下两种:
- 开销大的复杂计算:以MySQL为例子,一些复杂的操作或者计算(例如大量联表操作、一些分组计算),如果不加缓存,不但无法满足高并发 量,同时也会给MySQL带来巨大的负担。
- 加速请求响应:即使查询单条后端数据足够快(例如select * from table where id=),那么依然可以使用缓存,以Redis为例子,每秒可以完成数万次读写,并且提供的批量操作可以优化整个IO链的响应时间。