本文來源：極客時間vip課程筆記

一、引入前提

• 雖然我們可以通過各種手段來提升存儲系統的性能，但在某些復雜的業務場景下，單純依靠存儲系統的性能提升不夠的，典型的場景有：

• 經過復雜運算后得出的數據，存儲系統無能為力

  例如，一個論壇需要在首頁展示當前有多少用戶同時在線，如果使用 MySQL 來存儲當前用戶狀態，則每次獲取這個總數都要“count(*)”大量數據，這樣的操作無論怎么優化 MySQL，性能都不會太高。如果要實時展示用戶同時在線數，則 MySQL 性能無法支撐。

• 讀多寫少的數據，存儲系統有心無力

  例如，一個明星發一條微博，可能幾千萬人來瀏覽。如果使用 MySQL 來存儲微博，用戶寫微博只有一條 insert 語句，但每個用戶瀏覽時都要 select 一次，即使有索引，幾千萬條 select 語句對 MySQL 數據庫的壓力也會非常大

• 緩存就是為了彌補存儲系統在這些復雜業務場景下的不足，其基本原理是將可能重復使用的數據放到內存中，一次生成、多次使用，避免每次使用都去訪問存儲系統。

• 緩存能夠帶來性能的大幅提升，以 Memcache 為例，單臺 Memcache 服務器簡單的 key-value 查詢能夠達到 TPS 50000 以上，其基本的架構是：
  

• 緩存雖然能夠大大減輕存儲系統的壓力，但同時也給架構引入了更多復雜性。架構設計時如果沒有針對緩存的復雜性進行處理，某些場景下甚至會導致整個系統崩潰。

二、緩存架構的設計要點

2.1、緩存穿透

• 緩存穿透