『壹』 php不使用第三方工具,如何設計緩存
結論：可自行設計，或使用內置APCu緩存。
1 - 第三方緩存
常用的第三方緩存工具，一般是指redis，memcached，以及雲服務商提供的緩存服務。基本不脫離此二類范圍。
用法非常直觀，我們不做深入的介紹了。可在官方手冊內查看。
4 - 寫在最後
本文簡要說明了PHP內緩存數據可能使用的方法。我們推薦使用成熟的類庫或擴展，不要重復造輪子。
『貳』 什麼是緩存 它與內存 二級緩存有什麼關系
二級緩存也是緩存的一種
CPU緩存（Cache Memory）位於CPU與內存之間的臨時存儲器，它的容量比內存小但交換速度快。在緩存中的數據是內存中的一小部分，但這一小部分是短時間內CPU即將訪問的，當CPU調用大量數據時，就可避開內存直接從緩存中調用，從而加快讀取速度。由此可見，在CPU中加入緩存是一種高效的解決方案，這樣整個內存儲器（緩存+內存）就變成了既有緩存的高速度，又有內存的大容量的存儲系統了。緩存對CPU的性能影響很大，主要是因為CPU的數據交換順序和CPU與緩存間的帶寬引起的。 緩存是為了解決CPU速度和內存速度的速度差異問題。內存中被CPU訪問最頻繁的數據和指令被復制入CPU中的緩存，這樣CPU就可以不經常到象「蝸牛」一樣慢的內存中去取數據了，CPU只要到緩存中去取就行了，而緩存的速度要比內存快很多。 這里要特別指出的是： 1.因為緩存只是內存中少部分數據的復製品，所以CPU到緩存中尋找數據時，也會出現找不到的情況（因為這些數據沒有從內存復制到緩存中去），這時CPU還是會到內存中去找數據，這樣系統的速度就慢下來了，不過CPU會把這些數據復制到緩存中去，以便下一次不要再到內存中去取。 2.因為隨著時間的變化，被訪問得最頻繁的數據不是一成不變的，也就是說，剛才還不頻繁的數據，此時已經需要被頻繁的訪問，剛才還是最頻繁的數據，現在又不頻繁了，所以說緩存中的數據要經常按照一定的演算法來更換，這樣才能保證緩存中的數據是被訪問最頻繁的。緩存的工作原理 緩存的工作原理是當CPU要讀取一個數據時，首先從緩存中查找，如果找到就立即讀取並送給CPU處理；如果沒有找到，就用相對慢的速度從內存中讀取並送給CPU處理，同時把這個數據所在的數據塊調入緩存中，可以使得以後對整塊數據的讀取都從緩存中進行，不必再調用內存。 正是這樣的讀取機制使CPU讀取緩存的命中率非常高（大多數CPU可達90%左右），也就是說CPU下一次要讀取的數據90%都在緩存中，只有大約10%需要從內存讀取。這大大節省了CPU直接讀取內存的時間，也使CPU讀取數據時基本無需等待。總的來說，CPU讀取數據的順序是先緩存後內存。 一級緩存和二級緩存 為了分清這兩個概念，我們先了解一下RAM 。RAM和ROM相對的，RAM是掉電以後，其中的信息就消失那一種，ROM在掉電以後信息也不會消失那一種。 RAM又分兩種，一種是靜態RAM，SRAM；一種是動態RAM，DRAM。前者的存儲速度要比後者快得多，我們現在使用的內存一般都是動態RAM。 有的菜鳥就說了，為了增加系統的速度，把緩存擴大不就行了嗎，擴大的越大，緩存的數據越多，系統不就越快了嗎？緩存通常都是靜態RAM，速度是非常的快， 但是靜態RAM集成度低（存儲相同的數據，靜態RAM的體積是動態RAM的6倍）， 價格高（同容量的靜態RAM是動態RAM的四倍）， 由此可見，擴大靜態RAM作為緩存是一個非常愚蠢的行為， 但是為了提高系統的性能和速度，我們必須要擴大緩存， 這樣就有了一個折中的方法，不擴大原來的靜態RAM緩存，而是增加一些高速動態RAM做為緩存， 這些高速動態RAM速度要比常規動態RAM快，但比原來的靜態RAM緩存慢， 我們把原來的靜態ram緩存叫一級緩存，而把後來增加的動態RAM叫二級緩存。 一級緩存和二級緩存中的內容都是內存中訪問頻率高的數據的復製品（映射），它們的存在都是為了減少高速CPU對慢速內存的訪問。 通常CPU找數據或指令的順序是：先到一級緩存中找，找不到再到二級緩存中找，如果還找不到就只有到內存中找了。 緩存的技術發展 最早先的CPU緩存是個整體的，而且容量很低，英特爾公司從Pentium時代開始把緩存進行了分類。當時集成在CPU內核中的緩存已不足以滿足CPU的需求，而製造工藝上的限制又不能大幅度提高緩存的容量。因此出現了集成在與CPU同一塊電路板上或主板上的緩存，此時就把 CPU內核集成的緩存稱為一級緩存，而外部的稱為二級緩存。一級緩存中還分數據緩存（Data Cache，D-Cache）和指令緩存（Instruction Cache，I-Cache）。二者分別用來存放數據和執行這些數據的指令，而且兩者可以同時被CPU訪問，減少了爭用Cache所造成的沖突，提高了處理器效能。英特爾公司在推出Pentium 4處理器時，用新增的一種一級追蹤緩存替代指令緩存，容量為12KμOps，表示能存儲12K條微指令。 隨著CPU製造工藝的發展，二級緩存也能輕易的集成在CPU內核中，容量也在逐年提升。現在再用集成在CPU內部與否來定義一、二級緩存，已不確切。而且隨著二級緩存被集成入CPU內核中，以往二級緩存與CPU大差距分頻的情況也被改變，此時其以相同於主頻的速度工作，可以為CPU提供更高的傳輸速度。 二級緩存是CPU性能表現的關鍵之一，在CPU核心不變化的情況下，增加二級緩存容量能使性能大幅度提高。而同一核心的CPU高低端之分往往也是在二級緩存上有差異，由此可見二級緩存對於CPU的重要性。 CPU在緩存中找到有用的數據被稱為命中，當緩存中沒有CPU所需的數據時（這時稱為未命中），CPU才訪問內存。從理論上講，在一顆擁有二級緩存的CPU中，讀取一級緩存的命中率為80%。也就是說CPU一級緩存中找到的有用數據占數據總量的80%，剩下的20%從二級緩存中讀取。由於不能准確預測將要執行的數據，讀取二級緩存的命中率也在80%左右（從二級緩存讀到有用的數據占總數據的16%）。那麼還有的數據就不得不從內存調用，但這已經是一個相當小的比例了。目前的較高端的CPU中，還會帶有三級緩存，它是為讀取二級緩存後未命中的數據設計的—種緩存，在擁有三級緩存的CPU中，只有約5%的數據需要從內存中調用，這進一步提高了CPU的效率。 為了保證CPU訪問時有較高的命中率，緩存中的內容應該按一定的演算法替換。一種較常用的演算法是「最近最少使用演算法」（LRU演算法），它是將最近一段時間內最少被訪問過的行淘汰出局。因此需要為每行設置一個計數器，LRU演算法是把命中行的計數器清零，其他各行計數器加1。當需要替換時淘汰行計數器計數值最大的數據行出局。這是一種高效、科學的演算法，其計數器清零過程可以把一些頻繁調用後再不需要的數據淘汰出緩存，提高緩存的利用率。 CPU產品中，一級緩存的容量基本在4KB到64KB之間，二級緩存的容量則分為128KB、256KB、512KB、1MB、2MB、4MB等。一級緩存容量各產品之間相差不大，而二級緩存容量則是提高CPU性能的關鍵。二級緩存容量的提升是由CPU製造工藝所決定的，容量增大必然導致CPU內部晶體管數的增加，要在有限的CPU面積上集成更大的緩存，對製造工藝的要求也就越高。 現在主流的CPU二級緩存都在2MB左右，其中英特爾公司07年相繼推出了台式機用的4MB、6MB二級緩存的高性能CPU，不過價格也是相對比較高的，對於對配置要求不是太高的朋友，一般的2MB二級緩存的雙核CPU基本也可以滿足日常上網需要了。
『叄』 談談RecyclerView中的緩存
Android深入理解RecyclerView的緩存機制
RecyclerView在項目中的使用已經很普遍了，可以說是項目中最高頻使用的一個控制項了。除了布局靈活性、豐富的動畫，RecyclerView還有優秀的緩存機制，本文嘗試通過源碼深入了解一下RecyclerView中的緩存機制。
RecyclerView做性能優化要說復雜也復雜，比如說布局優化，緩存，預載入等等。其優化的點很多，在這些看似獨立的點之間，其實存在一個樞紐：Adapter。因為所有的ViewHolder的創建和內容的綁定都需要經過Adaper的兩個函數onCreateViewHolder和onBindViewHolder。
因此我們性能優化的本質就是要減少這兩個函數的調用時間和調用的次數。如果我們想對RecyclerView做性能優化，必須清楚的了解到我們的每一步操作背後，onCreateViewHolder和onBindViewHolder調用了多少次。因此，了解RecyclerView的緩存機制是RecyclerView性能優化的基礎。
為了理解緩存的應用場景，本文首先會簡單介紹一下RecyclerView的繪制原理，然後再分析其緩存實現原理。
RecyclerView滑動時會觸發onTouchEvent#onMove，回收及復用ViewHolder在這里就會開始。我們知道設置RecyclerView時需要設置LayoutManager,LayoutManager負責RecyclerView的布局，包含對ItemView的獲取與復用。以LinearLayoutManager為例，當RecyclerView重新布局時會依次執行下面幾個方法：
上述的整個調用鏈：onLayoutChildren()->fill()->layoutChunk()->next()->getViewForPosition(),getViewForPosition()即是是從RecyclerView的回收機制實現類Recycler中獲取合適的View，下面主要就來從看這個Recycler#getViewForPosition()的實現。
上述邏輯用流程圖表示：
RecyclerView在Recyler裡面實現ViewHolder的緩存，Recycler裡面的實現緩存的主要包含以下5個對象：
public final class Recycler {
final ArrayList mAttachedScrap = new ArrayList<>();
ArrayList mChangedScrap = null;
RecyclerView在設計的時候講上述5個緩存對象分為了3級。每次創建ViewHolder的時候，會按照優先順序依次查詢緩存創建ViewHolder。每次講ViewHolder緩存到Recycler緩存的時候，也會按照優先順序依次緩存進去。三級緩存分別是：
使用自定義ViewCacheExtension後，view離屏後再回來不會走onBindViewHolder()方法。
holder.setIsRecyclable(false)，這樣的話每次都會走onCreateViewHolder()和onBindViewHolder()方法
1.提前初始化viewHolder，放到緩存池中
viewPool.putRecycledView(adapter.onCreateViewHolder(recyclerView, 1))
2.提前初始化view，在onCreateViewHolder的時候去取view
3.自定義ViewCacheExtension
4.適當的增加cacheSize
4.公用緩存池，比如多個viewPager+fragment場景使用，或者全局單利緩存池，感覺用戶不大。
有2中做法有值
第一種
第二種
不會，因為prefetch（GapWorker中的一個方法）之後mViewCacheMax會變成mRequestedCacheMax + extraCache
有2種方式可以讓緩存失效
第一種
recyclerView.setItemViewCacheSize(-1)
第二種
recyclerView.setItemViewCacheSize(0)
layoutManager.isItemPrefetchEnabled = false
設置不緩存後，來回滑動讓view進入屏幕離開屏幕，viewHolder的item時會多次走onBindViewHolder()方法。
『肆』 為什麼CPU要分一級緩存、二級緩存和三級緩存
CPU緩存就是CPU內部的緩存運行頻率，緩存的大小與結構對CPU速度的影響較大，因此緩存大小也是CPU重要的性能指標之一。
CPU緩存的作用主要是為了解決CPU運算速度與內存讀寫速度不匹配的矛盾，而緩存的容量要比內存要小的太多，但是其速度要比內存快的多，因此這樣會讓CPU使用很長的時間等待數據到來或把數據寫入內存中。
搜索在緩存中的數據是內存中的一小部分，但這一小部分是短時間內CPU即將訪問的，當CPU調用大量數據時，就能夠避開內存直接從緩存中調用，從而加快讀取速度。
當CPU需要讀取數據並進行計算時，首先需要將CPU緩存中查到所需的數據，並在最短的時間下交付給CPU。
如果沒有查到所需的數據，CPU就會提出「要求」經過緩存從內存中讀取，再原路返回至CPU進行計算。而同時，把這個數據所在的數據也調入緩存，可以使得以後對整塊數據的讀取都從緩存中進行，不必再調用內存。
一級緩存（L1 Cache）
CPU一級緩存，就是指CPU的第一層級的高速緩存，主要當擔的工作是緩存指令和緩存數據。一級緩存的容量與結構對CPU性能影響十分大，但是由於它的結構比較復雜，又考慮到成本等因素，一般來說，CPU的一級緩存較小，通常CPU的一級緩存也就能做到256KB左右的水平。
二級緩存（L2 Cache66）
CPU二級緩存，就是指CPU的第二層級的高速緩存，而二級緩存的容量會直接影響到CPU的性能，二級緩存的容量越大越好。例如intel的第八代i7-8700處理器，共有六個核心數量，而每個核心都擁有256KB的二級緩存，屬於各核心獨享，這樣二級緩存總數就達到了1.5MB。
三級緩存（L3 Cache）
CPU三級緩存，就是指CPU的第三層級的高速緩存，其作用是進一步降低內存的延遲，同時提升海量數據量計算時的性能。和一級緩存、二級緩存不同的是，三級緩存是核心共享的，能夠將容量做的很大。
CPU的核心數量、高頻高低都會影響性能，但如果讓CPU更聰明、更有效率的執行計算任務，那麼緩存的作用就至關重要了。
(4)緩存邏輯設計擴展閱讀：
CPU主要性能參數：
1、主頻
主頻也叫時鍾頻率，單位是兆赫（MHz）或千兆赫（GHz），用來表示CPU的運算、處理數據的速度。
2、外頻
外頻是CPU的基準頻率，單位是MHz。CPU的外頻決定著整塊主板的運行速度。
3、匯流排頻率
前端匯流排（FSB)是將CPU連接到北橋晶元的匯流排。前端匯流排（FSB）頻率（即匯流排頻率）是直接影響CPU與內存直接數據交換速度。
4、倍頻系數
倍頻系數是指CPU主頻與外頻之間的相對比例關系。
5、緩存
緩存大小也是CPU的重要指標之一，而且緩存的結構和大小對CPU速度的影響非常大，CPU內緩存的運行頻率極高，一般是和處理器同頻運作，工作效率遠遠大於系統內存和硬碟。
『伍』 redis源碼解讀：單線程的redis是如何實現高速緩存的
redis可能是最近幾年最火的緩存資料庫方案了，在各個高並發領域都有應用。
這篇文章，我們將從源代碼的角度來分析一下，為何如此一個高性能，高應用的緩存，會是單線程的方案，當然一個方案的高性能，高並發是多方面的綜合因素，其它的因素我們將在後續解讀。後續分析主要以LINUX操作系統為基礎，這也是redis應用最廣的平台。
單線程最大的受限是什麼？就是CPU，現在伺服器一般已經是多CPU，而單線程只能使用到其中的一個核。
redis作為一個網路內存緩存資料庫，在實現高性能時，主要有4個點。
1.網路高並發，高流量的數據處理。
一個非同步，高效，且對CPU要求不高的網路模型，這個模型主要是由OS來提供的，目前在LINUX最主流使用的是EPOLL，這個網上介紹很多，主要是基於事件驅動的一個非同步模型。
2.程序內部的合理構架，調用邏輯，內存管理。
redis在採用純C實現時，整體調用邏輯很短，但在內存方面，適當的合並了一些對象和對齊，比如sds等，在底層使用了內存池，在不同情況下使用的不太一樣。
但整體處理上沒有NGINX的內池設計巧妙，當然二者不太一樣，NGINX是基於請求釋放的邏輯來設計的，因此針對請求，可以一次申請大塊，分量使用，再最後統一釋放。
3.數據復制的代價，不管是讀取數據或是寫入數據，一般都是需要有數據復制的過程。
數據復制其實就是一次內存，真正的代價是在於存在大VALUE，當value值長度超過16KB時，性能會開始下降。因為單線程的原因，如果存在一個超大VALUE，比如20MB，則會因為這個請求卡住整個線程，導致後續的請求進不來，雖然後面的請求是能快速處理的小請求。
4.redis中數據結構中演算法的代價，有些結構在大數據量時，代價是很高的。
很多時間，大家忽略了演算法的運算代碼，因為像memcached等這類是完全的KV緩存，不存在什麼演算法，除了一個KEY的查找定位HASH演算法。
而redis不一樣，提供了不少高階的數據對象，這些對象具有上層的一些演算法能力，而這些能力是需要比如GEO模塊。
『陸』 二級緩存是什麼意思
二級緩存是位於CPU與內存之間的臨時存儲器，它的容量比內存小但交換速度快。
CPU最初緩存只有一級，二級緩存出現是為了協調一級緩存與內存之間的速度。二級緩存比一級緩存速度更慢，容量更大，主要就是做一級緩存和內存之間數據臨時交換的地方用。
現在Intel和AMD處理器在一級緩存的邏輯結構設計上有所不同，所以二級緩存對CPU性能的影響也不盡相同。CPU讀取的數據（包括指令）中有80%的數據來自一級緩存，所以一級緩存的邏輯結構決定了CPU二級緩存容量對CPU性能的影響。
(6)緩存邏輯設計擴展閱讀：
為了保證CPU訪問時有較高的命中率，緩存中的內容應該按一定的演算法替換。一種較常用的演算法是「最近最少使用演算法」（LRU演算法），它是將固定時間內最少被訪問過的行淘汰出局。
需要為每行設置一個計數器，LRU演算法是把命中行的計數器清零，其他各行計數器加1。當需要替換時淘汰行計數器計數值最大的數據行出局。這是一種高效、科學的演算法，其計數器清零過程可以把一些頻繁調用後再不需要的數據淘汰出緩存，提高緩存的利用率。
『柒』 Intel與AMD各自的優缺點是什麼呢
可以從以下幾個方面來進行說明：
1、內存控制器和HT匯流排
AMD領先，intel FSB仍採用單向式傳輸設計，不支持多點傳輸。加之內存控制器在北橋，帶寬成了intel軟肋，時時困擾intel。
2、緩存
在緩存上，AMD已經遠超intel。
Intel和AMD處理器在一級緩存的邏輯結構設計上有所不同，所以二級緩存對CPU性能的影響也不盡相同。因為CPU讀取的 數據(包括指令)中有80%的數據來自一級緩存，所以一級緩存的邏輯結構決定了CPU二級緩存容量對CPU性能的影響。
Intel的處理器的一級數據緩存被稱為「數據代碼指令追蹤(讀寫)緩存」；AMD的的一級數據緩存叫作「實數據讀寫緩存」。
所以AMD本身對二級緩存依賴就不大，加之翼龍採用了大的三級緩存，所以在緩存上，AMD已經遠超intel。
3、多核
AMD擁有四核技術，intel是兩核技術，但intel發動機還是超強的。intel CORE核心四組解碼單元，指令集，VT(虛擬化技術)、ESIT等都遠超AMD，這也就是Super π優勢來源。
(7)緩存邏輯設計擴展閱讀：
可以從以下方面進行選擇：
1、如是使用集成顯卡，最好選擇AMD，集成顯卡最大弊端就是佔用內存尤其是內存帶寬，這對intel本來就嚴峻帶寬問題是雪上加霜。
2、對超頻方面，intel目前是遠勝AMD。
3、多任務還是選擇AMD的，這就是真四核以及AMD緩存的優勢了。