缓存系统#

• 简介
• 配置
  • 驱动的前提条件
• 缓存使用
  • 获取缓存实例
  • 从缓存获取数据
  • 向缓存存储数据
  • 从缓存删除数据
  • Cache 辅助函数
• 缓存标记
  • 存储被标记的缓存数据
  • 访问被标记的缓存数据
  • 删除被标记的缓存数据
• 原子锁
  • 驱动的前提条件
  • 管理锁
  • 跨进程管理锁
• 添加自定义缓存驱动
  • 编写驱动
  • 注册驱动
• 事件

简介#

在某些应用中，一些查询数据或处理任务的操作会在某段时间里短时间内大量进行，或是一个操作花费好几秒钟。当出现这种情况时，通常会将检索到的数据缓存起来，从而为后面请求同一数据的请求迅速返回结果。这些缓存数据通常会储存在极快的存储系统中，例如 Memcached 和 Redis。

Laravel 为各种缓存后端提供了富有表现力且统一的 API，以便你利用它们极快的查询数据来加快你的应用。

配置#

缓存配置文件位于 config/cache.php。在这个文件中，你可以指定应用默认使用哪个缓存驱动。Laravel 支持的缓存后端包括 Memcached、Redis、DynamoDB，以及现成的关系型数据库。此外，还支持基于文件的缓存驱动，以及方便自动化测试的缓存驱动 array 和 null 。

缓存配置文件还包含文件中记录的各种其他选项，因此请务必阅读这些选项。默认情况下，Laravel 配置为使用 file 缓存驱动程序，它将序列化的缓存对象存储在服务器的文件系统上。对于较大的应用程序，建议您使用更健壮的驱动程序，例如 Memcached 或 Redis。您甚至可以为同一个驱动程序配置多个缓存配置。

驱动程序必备条件#

数据库#

当使用 database 缓存驱动程序时，您需要设置一个表来包含缓存项。您将在下表中找到一个示例 Schema 声明：

Schema::create('cache', function ($table) {
    $table->string('key')->unique();
    $table->text('value');
    $table->integer('expiration');
});Copy

技巧：您还可以使用 php artisan cache:table Artisan 命令生成具有正确模式的迁移。

Memcached#

使用 Memcached 驱动需要安装【Memcached PECL 包】(https://pecl.php.net/package/memcached)。您可以在 config/cache.php 配置文件中列出所有 Memcached 服务器。 该文件已经包含一个 memcached.servers 条目以帮助您入门：

'memcached' => [
    'servers' => [
        [
            'host' => env('MEMCACHED_HOST', '127.0.0.1'),
            'port' => env('MEMCACHED_PORT', 11211),
            'weight' => 100,
        ],
    ],
],Copy

如果需要，您可以将 host 选项设置为 UNIX 套接字路径。如果你这样做，port 选项应该设置为 0：

'memcached' => [
    [
        'host' => '/var/run/memcached/memcached.sock',
        'port' => 0,
        'weight' => 100
    ],
],Copy

Redis#

在将 Redis 缓存与 Laravel 一起使用之前，您需要通过 PECL 安装 PhpRedis PHP 扩展或通过 Composer 安装 predis/predis 包（~1.0）。Laravel Sail 已经包含了这个扩展。另外，Laravel 官方部署平台如 Laravel Forge 和 Laravel Vapor 默认安装了 PhpRedis 扩展。

有关配置 Redis 的更多信息，请参阅其 Laravel 文档页面。

DynamoDB#

在使用 DynamoDB 缓存驱动程序之前，您必须创建一个 DynamoDB 表来存储所有缓存的数据。通常，此表应命名为「缓存」。但是，您应该根据应用程序的 cache 配置文件中的 stores.dynamodb.table 配置值来命名表。

该表还应该有一个字符串分区键，其名称对应于应用程序的 cache 配置文件中的 stores.dynamodb.attributes.key 配置项的值。 默认情况下，分区键应命名为 key。

缓存使用#

获取缓存实例#

要获取缓存存储实例，您可以使用 Cache Facade，我们将在本文档中使用它。Cache Facade 提供了对 Laravel 缓存合约底层实现的方便、简洁的访问：

<?php

namespace App\Http\Controllers;

use Illuminate\Support\Facades\Cache;

class UserController extends Controller
{
    /**
     * 显示应用程序的所有用户的列表。
     *
     * @return Response
     */
    public function index()
    {
        $value = Cache::get('key');

        //
    }
}Copy

访问多个缓存存储#

使用 Cache Facade，您可以通过 store 方法访问各种缓存存储。传递给 store 方法的键应该对应于 cache 配置文件中的 stores 配置数组中列出的存储之一：

$value = Cache::store('file')->get('foo');

Cache::store('redis')->put('bar', 'baz', 600); // 10 MinutesCopy

从缓存中检索项目#

Cache 门面的 get 方法用于从缓存中检索项目。如果缓存中不存在该项目，则将返回 null。如果您愿意，您可以将第二个参数传递给 get 方法，指定您希望在项目不存在时返回的默认值：

$value = Cache::get('key');

$value = Cache::get('key', 'default');Copy

您甚至可以将闭包作为默认值传递。如果指定的项在缓存中不存在，则返回闭包的结果。传递闭包允许您推迟从数据库或其他外部服务中检索默认值：

$value = Cache::get('key', function () {
    return DB::table(...)->get();
});Copy

检查项目是否存在#

has 方法可用于确定缓存中是否存在项目。如果项目存在但其值为 null，此方法也将返回 false：

if (Cache::has('key')) {
    //
}Copy

递增 / 递减值#

increment 和 decrement 方法可用于调整缓存中整数项的值。这两种方法都接受一个可选的第二个参数，指示增加或减少项目值的数量：

Cache::increment('key');
Cache::increment('key', $amount);
Cache::decrement('key');
Cache::decrement('key', $amount);Copy

检索和存储#

有时您可能希望从缓存中检索一个项目，但如果请求的项目不存在，也存储一个默认值。例如，您可能希望从缓存中检索所有用户，或者，如果它们不存在，则从数据库中检索它们并将它们添加到缓存中。您可以使用 Cache::remember 方法执行此操作：

$value = Cache::remember('users', $seconds, function () {
    return DB::table('users')->get();
});Copy

如果缓存中不存在该项，则传递给 remember 方法的闭包将被执行，并将其结果放入缓存中。

您可以使用 rememberForever 方法从缓存中检索一个项目，或者如果它不存在则永久存储它：

$value = Cache::rememberForever('users', function () {
    return DB::table('users')->get();
});Copy

检索和删除#

如果您需要从缓存中检索一个项目然后删除该项目，您可以使用 pull 方法。 与 get 方法一样，如果缓存中不存在该项，则将返回 null：

$value = Cache::pull('key');Copy

在缓存中存储项目#

您可以使用 Cache Facade 上的 put 方法将项目存储在缓存中：

Cache::put('key', 'value', $seconds = 10);Copy

如果存储时间没有传递给 put 方法，该项目将被无限期存储：

Cache::put('key', 'value');Copy

除了将秒数作为整数传递之外，您还可以传递一个表示缓存项所需过期时间的 DateTime 实例：

Cache::put('key', 'value', now()->addMinutes(10));Copy

如果不存在则存储#

add 方法只会将缓存存储中不存在的项目添加到缓存中。如果项目实际添加到缓存中，该方法将返回 true。 否则，该方法将返回 false。 add 方法是一个原子操作：

Cache::add('key', 'value', $seconds);Copy

永久存储#

forever 方法可用于将项目永久存储在缓存中。由于这些项目不会过期，因此必须使用 forget 方法手动将它们从缓存中删除：

Cache::forever('key', 'value');Copy

技巧：如果您使用的是 Memcached 驱动程序，则当缓存达到其大小限制时，可能会删除「永久」存储的项目。

从缓存中删除项目#

您可以使用 forget 方法从缓存中删除项目：

Cache::forget('key');Copy

您还可以通过提供零或负数的过期秒数来删除项目：

Cache::put('key', 'value', 0);

Cache::put('key', 'value', -5);Copy

您可以使用 flush 方法清除整个缓存：

Cache::flush();Copy

注意：刷新缓存不会考虑您配置的缓存「前缀」，并且会从缓存中删除所有条目。
在清除由其他应用程序共享的缓存时，请仔细考虑这一点。

缓存助手函数#

除了使用 Cache 门面之外，您还可以使用全局 cache 函数通过缓存检索和存储数据。当使用单个字符串参数调用 cache 函数时，它将返回给定键的值：

$value = cache('key');Copy

如果您向函数提供键 / 值对数组和过期时间，它将在指定的持续时间内将值存储在缓存中：

cache(['key' => 'value'], $seconds);

cache(['key' => 'value'], now()->addMinutes(10));Copy

当不带任何参数调用 cache 函数时，它会返回 Illuminate\Contracts\Cache\Factory 实现的实例，允许您调用其他缓存方法：

cache()->remember('users', $seconds, function () {
    return DB::table('users')->get();
});Copy

技巧：在测试对全局 cache 函数的调用时，您可以使用 Cache::shouldReceive 方法，就像 testing the facade。

缓存标签#

注意：使用 file、dynamodb 或 database 缓存驱动程序时不支持缓存标记。 此外，当使用带有 “永久” 存储的缓存的多个标签时，使用诸如 “memcached” 之类的驱动程序会获得最佳性能，它会自动清除陈旧的记录。

存储缓存标签#

缓存标签允许您在缓存中标记相关项目，然后刷新所有已分配给定标签的缓存值。您可以通过传入标记名称的有序数组来访问标记缓存。例如，让我们访问一个标记的缓存并将一个值「put」缓存中：

Cache::tags(['people', 'artists'])->put('John', $john, $seconds);

Cache::tags(['people', 'authors'])->put('Anne', $anne, $seconds);Copy

访问缓存标签#

要检索标记的缓存项，请将相同的有序标签列表传递给 tags 方法，然后使用您要检索的键调用 get 方法：

$john = Cache::tags(['people', 'artists'])->get('John');

$anne = Cache::tags(['people', 'authors'])->get('Anne');Copy

删除缓存标签#

您可以刷新所有分配了标签或标签列表的项目。例如，此语句将删除所有标记为「people」、「authors」或两者的缓存。 因此，Anne 和 John 都将从缓存中删除：

Cache::tags(['people', 'authors'])->flush();Copy

相反，此语句将仅删除带有 authors 标记的缓存值，因此将删除 Anne，但不会删除 John：

Cache::tags('authors')->flush();Copy

原子锁#

注意：要使用此功能，您的应用程序必须使用 memcached、redis、dynamicodb、database、file 或 array 缓存驱动程序作为应用程序的默认缓存驱动程序。
此外，所有服务器都必须与同一中央缓存服务器通信。

驱动程序先决条件#

数据库#

使用 “数据库” 缓存驱动程序时，您需要设置一个表来包含应用程序的缓存锁。您将在下表中找到一个示例 Schema 声明：

Schema::create('cache_locks', function ($table) {
    $table->string('key')->primary();
    $table->string('owner');
    $table->integer('expiration');
});Copy

管理锁#

原子锁允许操作分布式锁而不用担心竞争条件。例如，Laravel Forge 使用原子锁来确保服务器上一次只执行一个远程任务。您可以使用 Cache::lock 方法创建和管理锁：

use Illuminate\Support\Facades\Cache;

$lock = Cache::lock('foo', 10);

if ($lock->get()) {
    // 锁定 10 秒...

    $lock->release();
}Copy

get 方法也接受一个闭包。闭包执行后，Laravel 会自动释放锁：

Cache::lock('foo')->get(function () {
    // 锁定无限期获得并自动释放...
});Copy

如果在您请求时锁不可用，您可以指示 Laravel 等待指定的秒数。如果在指定的时间限制内无法获取锁，则会抛出 Illuminate\Contracts\Cache\LockTimeoutException：

use Illuminate\Contracts\Cache\LockTimeoutException;

$lock = Cache::lock('foo', 10);

try {
    $lock->block(5);

    // 等待最多 5 秒后获得锁定...
} catch (LockTimeoutException $e) {
    // 无法获取锁...
} finally {
    optional($lock)->release();
}Copy

上面的例子可以通过将闭包传递给 block 方法来简化。当一个闭包被传递给这个方法时，Laravel 将尝试在指定的秒数内获取锁，并在闭包执行后自动释放锁：

Cache::lock('foo', 10)->block(5, function () {
    // 等待最多 5 秒后获得锁定...
});Copy

跨进程管理锁#

有时，您可能希望在一个进程中获取锁并在另一个进程中释放它。例如，您可能在 Web 请求期间获取锁，并希望在由该请求触发的排队作业结束时释放锁。在这种情况下，您应该将锁的作用域「owner 令牌」传递给排队的作业，以便作业可以使用给定的令牌重新实例化锁。

在下面的示例中，如果成功获取锁，我们将调度一个排队的作业。 此外，我们将通过锁的 owner 方法将锁的所有者令牌传递给排队的作业：

$podcast = Podcast::find($id);

$lock = Cache::lock('processing', 120);

if ($lock->get()) {
    ProcessPodcast::dispatch($podcast, $lock->owner());
}Copy

在我们应用程序的 ProcessPodcast 作业中，我们可以使用所有者令牌恢复和释放锁：

Cache::restoreLock('processing', $this->owner)->release();Copy

如果你想释放一个锁而不考虑它的当前所有者，你可以使用 forceRelease 方法：

Cache::lock('processing')->forceRelease();Copy

添加自定义缓存驱动程序#

编写驱动程序#

要创建我们的自定义缓存驱动程序，我们首先需要实现 Illuminate\Contracts\Cache\Store contract。 因此，MongoDB 缓存实现可能如下所示：

<?php

namespace App\Extensions;

use Illuminate\Contracts\Cache\Store;

class MongoStore implements Store
{
    public function get($key) {}
    public function many(array $keys) {}
    public function put($key, $value, $seconds) {}
    public function putMany(array $values, $seconds) {}
    public function increment($key, $value = 1) {}
    public function decrement($key, $value = 1) {}
    public function forever($key, $value) {}
    public function forget($key) {}
    public function flush() {}
    public function getPrefix() {}
}Copy

我们只需要使用 MongoDB 连接来实现这些方法中的每一个。有关如何实现这些方法的示例，请查看 Laravel 框架源代码 中的 Illuminate\Cache\MemcachedStore。 一旦我们的实现完成，我们可以通过调用 Cache 门面的 extend 方法来完成我们的自定义驱动程序注册：

Cache::extend('mongo', function ($app) {
    return Cache::repository(new MongoStore);
});Copy

技巧：如果您想知道将自定义缓存驱动程序代码放在哪里，您可以在您的 app 目录中创建一个 Extensions 命名空间。 但是请记住，Laravel 没有严格的应用程序结构，您可以根据自己的喜好自由组织应用程序。

注册驱动程序#

要向 Laravel 注册自定义缓存驱动程序，我们将使用 Cache 门面的 extend 方法。 由于其他服务提供者可能会尝试在他们的 boot 方法中读取缓存值，我们将在 booting 回调中注册我们的自定义驱动程序。 通过使用 booting 回调，我们可以确保在应用程序的服务提供者调用 boot 方法之前但在所有服务提供者调用 register 方法之后注册自定义驱动程序。 我们将在应用程序的 App\Providers\AppServiceProvider 类的 register 方法中注册我们的 booting 回调：

<?php

namespace App\Providers;

use App\Extensions\MongoStore;
use Illuminate\Support\Facades\Cache;
use Illuminate\Support\ServiceProvider;

class CacheServiceProvider extends ServiceProvider
{
    /**
     * 注册任何应用程序服务。
     *
     * @return void
     */
    public function register()
    {
        $this->app->booting(function () {
             Cache::extend('mongo', function ($app) {
                 return Cache::repository(new MongoStore);
             });
         });
    }

    /**
     * 引导任何应用程序服务。
     *
     * @return void
     */
    public function boot()
    {
        //
    }
}Copy

传递给 extend 方法的第一个参数是驱动程序的名称。这将对应于 config/cache.php 配置文件中的 driver 选项。 第二个参数是一个闭包，它应该返回一个 Illuminate\Cache\Repository 实例。闭包将传递一个 $app 实例，它是 服务容器 的一个实例。

注册扩展程序后，将 config/cache.php 配置文件的 driver 选项更新为扩展程序的名称。

事件#

要在每个缓存操作上执行代码，您可以侦听缓存触发的 events。 通常，您应该将这些事件侦听器放在应用程序的 App\Providers\EventServiceProvider 类中：

/**
 * The event listener mappings for the application.
 *
 * @var array
 */
protected $listen = [
    'Illuminate\Cache\Events\CacheHit' => [
        'App\Listeners\LogCacheHit',
    ],

    'Illuminate\Cache\Events\CacheMissed' => [
        'App\Listeners\LogCacheMissed',
    ],

    'Illuminate\Cache\Events\KeyForgotten' => [
        'App\Listeners\LogKeyForgotten',
    ],

    'Illuminate\Cache\Events\KeyWritten' => [
        'App\Listeners\LogKeyWritten',
    ],
];Copy

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译文地址：https://learnku.com/docs/laravel/9.x/cac...