面试题：缓存设计：电商系统中多级缓存架构的常见层级及作用

Question

在电商系统的多级缓存架构中，通常会有哪些常见的缓存层级？每个层级分别起到什么样的作用？请举例说明。

Answer 1

常见缓存层级及作用

1. 浏览器缓存
   • 作用：减少对服务器的请求，加快页面加载速度，降低服务器负载。对于电商系统中不经常变化的静态资源，如商品图片、CSS 和 JavaScript 文件等，浏览器可以直接从本地缓存中加载，无需再次向服务器请求。
   • 举例：用户多次访问同一电商商品详情页，页面中的商品图片如果设置了合理的缓存策略，浏览器会从本地缓存加载，无需再次下载。
2. CDN（内容分发网络）缓存
   • 作用：将内容缓存到离用户更近的边缘节点，提高数据传输速度，减轻源服务器压力。电商系统中的静态资源、部分热门商品数据等都可以通过 CDN 进行缓存。它根据用户的地理位置，智能选择最近的缓存节点提供数据。
   • 举例：当不同地区的用户访问电商网站时，CDN 可以从距离用户最近的节点返回商品图片等缓存内容，如北京的用户从北京附近的 CDN 节点获取商品图片，加快加载。
3. 应用服务器本地缓存
   • 作用：在应用服务器本地缓存部分数据，减少对后端缓存和数据库的访问。对于一些频繁访问且相对稳定的数据，如热门商品的基本信息（名称、价格等），应用服务器可以将其缓存到本地内存中，快速响应请求。
   • 举例：在商品列表页展示商品基本信息时，应用服务器从本地缓存中获取数据，快速组装页面返回给用户，提高响应速度。
4. 分布式缓存（如 Redis）
   • 作用：作为共享缓存，存储系统中大量的热点数据，如热门商品的详细信息、用户购物车数据等。它支持高并发访问，提供数据的读写服务，减轻数据库压力，并且可以在多个应用服务器之间共享数据。
   • 举例：在用户频繁操作购物车时，购物车数据存储在 Redis 中，多个应用服务器都可以读写该数据，同时能保证高并发情况下的快速响应。
5. 数据库缓存（如 MySQL 的查询缓存）
   • 作用：缓存数据库查询结果，减少数据库查询的开销。对于一些执行频率较高且结果相对稳定的 SQL 查询，数据库可以将查询结果缓存起来，下次相同查询直接返回缓存结果，无需再次执行 SQL 语句。
   • 举例：电商系统中统计某类商品的销售总量的查询，如果结果变化不频繁，数据库缓存可以直接返回之前的查询结果，提高查询效率。