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面试题:缓存设计之Memcached常见应用场景

请阐述Memcached在后端开发中常见的应用场景有哪些,并简要说明在这些场景下Memcached是如何提升系统性能的。
20.4万 热度难度
后端开发缓存设计

知识考点

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面试题答案

一键面试

1. 缓存数据库查询结果

  • 应用场景:在频繁查询数据库且数据变动不频繁的场景下,如新闻网站展示新闻列表,电商平台展示商品基本信息等。这些信息短时间内不会发生变化,每次从数据库查询会消耗大量资源。
  • 性能提升方式:Memcached将数据库查询结果以键值对形式存储在内存中。当再次有相同查询请求时,直接从Memcached获取数据,无需访问数据库,大大减少了数据库的负载,加快了响应速度。例如,对于新闻列表查询,第一次查询后将结果缓存,后续用户请求同一列表时,直接从Memcached返回数据,避免了重复的数据库查询操作。

2. 页面片段缓存

  • 应用场景:Web页面中存在一些固定不变或更新频率低的片段,如网站的导航栏、页脚等。这些片段在不同页面请求中重复出现,如果每次都重新生成会浪费资源。
  • 性能提升方式:将这些页面片段渲染后的HTML代码缓存到Memcached中。当用户请求页面时,直接从Memcached获取相应的片段,与动态生成的部分拼接后返回给用户。这样减少了页面渲染时间,提高了整体页面的加载速度,同时也减轻了服务器生成这些固定片段的压力。

3. 分布式会话管理

  • 应用场景:在分布式Web应用中,用户会话数据需要在多个服务器间共享。例如,一个用户在一台服务器上登录后,访问另一台服务器上的资源时,需要识别该用户的会话状态。
  • 性能提升方式:Memcached可以作为分布式会话存储,将用户的会话数据(如登录状态、用户信息等)存储在Memcached集群中。不同服务器通过统一的Memcached集群来读写会话数据,实现会话数据的共享和管理。这种方式避免了在每个服务器上单独存储会话数据导致的数据不一致问题,并且通过内存存储和快速读写特性,保证了会话管理的高效性。

4. 减轻高并发下的负载

  • 应用场景:在高并发的系统中,如秒杀活动、热门赛事直播网站等,瞬间会有大量请求涌入,如果都直接访问后端数据库或其他资源,可能导致系统崩溃。
  • 性能提升方式:Memcached作为一个高速缓存层,在请求到达后端资源之前,拦截部分请求。对于那些可以从缓存获取数据的请求,直接从Memcached返回数据,减少后端资源的压力。例如在秒杀活动中,商品库存数量等信息可以先缓存到Memcached,用户请求查询库存时,优先从Memcached获取,避免大量请求直接冲击数据库,保证系统在高并发下的稳定性和响应速度。