Ubuntu LAMP如何使用緩存技術

Ubuntu LAMP架構中緩存技術的應用與配置

在Ubuntu LAMP（Linux + Apache + MySQL + PHP）架構中，緩存技術是提升應用性能、減少數據庫負載的關鍵手段。常見的緩存類型包括對象緩存（Memcached/Redis）、HTTP加速（Varnish）和PHP opcode緩存（APCu），以下是具體使用方法：

一、Memcached：分布式內存對象緩存

Memcached是LAMP架構中最常用的對象緩存工具，適用于緩存數據庫查詢結果、會話數據等，減少對MySQL的直接訪問。

1. 安裝Memcached及PHP擴展

sudo apt update
sudo apt install memcached php-memcached

2. 配置Memcached

編輯配置文件/etc/memcached.conf，調整以下參數：

• -m 64：分配64MB內存（根據服務器內存調整，建議為總內存的10%-20%）；
• -l 127.0.0.1：僅允許本地訪問（生產環境可改為服務器IP，但需注意安全）。

3. 啟動Memcached服務

sudo systemctl start memcached
sudo systemctl enable memcached  # 開機自啟

4. PHP代碼中使用Memcached

<?php
// 連接Memcached服務器
$memcached = new Memcached();
$memcached->addServer('127.0.0.1', 11211);

$key = 'user_profile_123'; // 緩存鍵名
$data = $memcached->get($key); // 嘗試獲取緩存

if ($data === false) {
    // 緩存未命中，從數據庫獲取數據
    $data = fetchUserDataFromMySQL(123); // 自定義函數，替換為實際數據庫查詢
    $memcached->set($key, $data, 3600); // 緩存1小時（3600秒）
}

echo $data; // 輸出數據
?>

二、Redis：高級內存數據存儲

Redis相比Memcached支持更豐富的數據結構（字符串、哈希、列表等），適合復雜緩存場景（如會話存儲、排行榜）。

1. 安裝Redis及PHP擴展

sudo apt update
sudo apt install redis-server php-redis

2. 配置Redis

編輯配置文件/etc/redis/redis.conf：

• bind 127.0.0.1：限制訪問IP（生產環境可改為服務器IP）；
• requirepass yourpassword：設置訪問密碼（增強安全性）。

3. 啟動Redis服務

sudo systemctl start redis-server
sudo systemctl enable redis-server

4. PHP代碼中使用Redis

<?php
// 連接Redis服務器
$redis = new Redis();
$redis->connect('127.0.0.1', 6379);
$redis->auth('yourpassword'); // 輸入密碼（若配置了密碼）

$key = 'product_stock_456'; // 緩存鍵名
$data = $redis->get($key); // 嘗試獲取緩存

if ($data === false) {
    // 緩存未命中，從數據庫獲取數據
    $data = fetchProductStockFromMySQL(456); // 自定義函數，替換為實際數據庫查詢
    $redis->set($key, $data, 3600); // 緩存1小時（3600秒）
}

echo $data; // 輸出數據
?>

三、Varnish：HTTP反向代理緩存

Varnish作為前端反向代理，緩存靜態或動態頁面內容，減少Apache的請求處理壓力，適用于高流量網站。

1. 安裝Varnish

sudo apt update
sudo apt install varnish

2. 配置Varnish

編輯默認配置文件/etc/varnish/default.vcl：

• 設置后端服務器（Apache默認端口80）：

  backend default {
      .host = "127.0.0.1";
      .port = "80";
  }
  

• 調整緩存規則（忽略特定請求，如登錄頁面、API）：

  sub vcl_recv {
      if (req.http.Cookie ~ "PHPSESSID" || req.http.Authorization) {
          return (pass); // 不緩存需要身份驗證的請求
      }
      if (req.method == "GET" && req.url ~ "\.(jpg|css|js)$") {
          return (hash); // 緩存靜態資源
      }
  }
  

3. 啟動Varnish服務

sudo systemctl start varnish
sudo systemctl enable varnish

注意：Varnish默認監聽80端口，需修改Apache端口（如8080）以避免沖突，或調整Varnish配置中的.port參數。

四、APCu：PHP用戶空間緩存

APCu用于緩存PHP opcode（編譯后的代碼）和用戶數據，適合單個PHP進程的快速訪問，提升PHP執行效率。

1. 安裝APCu

sudo apt update
sudo apt install php-apcu

2. 配置PHP使用APCu

編輯php.ini文件（路徑可通過php --ini查看），添加：

extension=apcu.so
apc.enabled=1
apc.shm_size=64M  # 分配64MB共享內存（根據需求調整）

3. PHP代碼中使用APCu

<?php
$key = 'config_settings';
$data = apcu_fetch($key); // 嘗試獲取緩存

if ($data === false) {
    // 緩存未命中，從配置文件或數據庫獲取數據
    $data = loadConfigFromFiles(); // 自定義函數，替換為實際配置加載邏輯
    apcu_store($key, $data, 86400); // 緩存1天（86400秒）
}

print_r($data); // 輸出配置數據
?>

緩存優化注意事項

1. 緩存失效策略：設置合理的過期時間（如1小時、1天），避免緩存數據過時；
2. 緩存穿透：對不存在的數據也進行緩存（如設置空值緩存1分鐘），減少對數據庫的無效查詢；
3. 內存分配：根據服務器內存合理分配緩存大?。ㄈ鏜emcached/Redis分配總內存的10%-20%）；
4. 監控緩存：使用redis-cli info、memcached-tool等命令監控緩存命中率、內存使用情況，及時調整配置。

通過以上緩存技術的組合使用，可顯著提升Ubuntu LAMP架構的性能，降低數據庫負載，改善用戶體驗。