概要：

本課時(shí)講解 Rails 中如何使用緩存。

知識(shí)點(diǎn)：

1. 緩存
2. redis
3. memcached

正文

6.2.1 Rails 緩存

Rails 提供了三種方式的緩存，頁(yè)面緩存，方法緩存和片段緩存，在 Rails 4 之前的版本里，它包含在 Rails 中，但是從 4.x 開(kāi)始，三種緩存中的兩種轉(zhuǎn)為 gem 形式，只有片段緩存保留在 Rails 默認(rèn) 中。

在開(kāi)發(fā)環(huán)境下，緩存是關(guān)閉的，如果要測(cè)試它，需要更改配置：

config.action_controller.perform_caching = true

在產(chǎn)品環(huán)境下，它默認(rèn)是 true。

6.2.2 頁(yè)面緩存，Page Cache

Rails 4.x 將頁(yè)面緩存轉(zhuǎn)為 gem，使用的時(shí)候需要加入到 gemfile 中。

我們?cè)O(shè)置一下緩存路徑，在 config/environments/development.rb

config.action_controller.page_cache_directory = "#{Rails.root.to_s}/public"

頁(yè)面緩存是將整個(gè)頁(yè)面，生成一份靜態(tài)的 html 頁(yè)面，這個(gè)頁(yè)面會(huì)保存在剛才設(shè)置的目錄中。Rails 在顯示該地址的時(shí)候，會(huì)優(yōu)先查找 public 是否有同名的 html 文件優(yōu)先顯示。

我們把 show 方法加入到頁(yè)面緩存中：

class ProductsController < ApplicationController
  ...
  caches_page :show

當(dāng)?shù)谝淮卧L問(wèn)時(shí)，會(huì)創(chuàng)建該緩存文件：

Write page /path/to/project/public/products/3.html (9.5ms)

再次訪問(wèn)時(shí)，便直接讀取該文件，而不再執(zhí)行 show 方法了。

這樣做的好處是，可以把一些經(jīng)常訪問(wèn)的頁(yè)面作為頁(yè)面緩存。缺點(diǎn)是，這種頁(yè)面不能有太多用戶(hù)的個(gè)人信息，因?yàn)檫@個(gè)頁(yè)面對(duì)所有人訪問(wèn)都是相同的內(nèi)容。如果必須考慮個(gè)人信息，可以改為 js 形式，或者使用方法緩存（Action Cache）。

當(dāng)這個(gè)緩存頁(yè)面內(nèi)容更改時(shí)，可以刪掉該文件，再次訪問(wèn)時(shí)會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建。也可以在 update 內(nèi)加入過(guò)期的命令：

def update
  respond_to do |format|
    if @product.update(product_params)
      expire_page action: 'show', id: @product.id
      ...
    else
      ...
    end
  end
end

更新資料后會(huì)自動(dòng)過(guò)期該文件。

Expire page /path/to/project/public/products/3.html (1.0ms)

6.2.3 方法緩存，Action Cache

方法緩存和頁(yè)面緩存的區(qū)別是：它會(huì)執(zhí)行對(duì)應(yīng)的 action 中的代碼。頁(yè)面緩存直接讀取緩存文件，不執(zhí)行 action 中的代碼。

頁(yè)面緩存的 gem 在這里。

我們給方法增加方法緩存：

class ProductsController < ApplicationController
  ...
  caches_action :index, layout: false

訪問(wèn)該頁(yè)面，會(huì)創(chuàng)建一個(gè)片段緩存（fragment cache）文件：

Write fragment views/localhost:3000/products (5.9ms)

該片段緩存為當(dāng)前整個(gè)頁(yè)面，我們?cè)黾?layout: false 參數(shù)，這樣，片段緩存只包含該 action 對(duì)應(yīng)的模板內(nèi)容，而不包含 layout。我們?cè)O(shè)計(jì)的代碼，將用戶(hù)信息放置在 layout 中，登錄后會(huì)顯示用戶(hù)名。所以 layout 是不應(yīng)該放到緩存中的。

但是，因?yàn)槲覀兘o index 方法增加了搜索功能，而該方法已經(jīng)加入到了緩存中，所以，搜索是還是顯示的緩存內(nèi)容。這里可以做調(diào)整，要么將搜索放到專(zhuān)用的非緩存方法中，要么搜索時(shí)過(guò)時(shí)該緩存。

6.2.4 片段緩存，F(xiàn)ragment Cache

片段緩存，是 Rails 默認(rèn)使用的緩存方式，它指的是視圖（view）中，緩存局部?jī)?nèi)容：

<% cache do %>
  分類(lèi):
  <% Catalog.all.each do |catalog| %>
    <%= link_to catalog.name, catalog %>
  <% end %>
<% end %>

這里把經(jīng)常訪問(wèn)的分類(lèi)列表，加入到了緩存中，避免每次頁(yè)面訪問(wèn)該部分都讀取數(shù)據(jù)庫(kù)。

我們可以給 cache 方法增加一些參數(shù)：

<% cache(action: 'new', action_suffix: 'all_products') do %>

它產(chǎn)生的緩存 key 是：

Write fragment views/localhost:3000/products/new?action_suffix=all_products/02c540e3ab26f72d5e9273d5824c204e (60.0ms)

也可以直接命名緩存 key：

<% cache( "all_products" ) do %>

它產(chǎn)生的緩存 key 是：

Write fragment views/all_products/cc926a692262d0e538f07d5dd5d54942 (15.1ms)

或者直接緩存一個(gè)實(shí)例：

<% cache @product do %>

它產(chǎn)生的緩存 key 是：

Write fragment views/products/3-20150620164035711340000/b0699b1b8be94ebd1bfcfe74a21571f8 (21.5ms)

可見(jiàn)，緩存是產(chǎn)生一個(gè) key: value 結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)。key 來(lái)自于實(shí)例的 cache_key 方法：

p = Product.last
p.cache_key
 => "products/3-20150620164035711340000" 
p.updated_at = nil
p.cache_key
 => "products/3" 

該方法會(huì)讀取 updated_at 字段值，這樣，每當(dāng)該實(shí)例更改的時(shí)候，會(huì)自動(dòng)更新 updated_at 字段，相當(dāng)于自動(dòng)更新了緩存。

我們可以使用

expire_fragment(action: 'new', action_suffix: 'all_products')
expire_fragment("all_products")

過(guò)期這些片段緩存

6.2.5 緩存服務(wù)

緩存產(chǎn)生的是 key: value 結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，所以我們可以使用支持該解構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)保存緩存。在 config/environments/production.rb 中有 cache_store 的選項(xiàng)：

# Use a different cache store in production.
config.cache_store = :mem_cache_store

這里有四個(gè)選項(xiàng)可以使用：:memory_store, :file_store, :mem_cache_store, :null_store。在 手冊(cè)里還介紹了 JRuby 的 Ehcache。

6.2.5.1 :memory_store

緩存和 Ruby 進(jìn)程使用共同的內(nèi)存，默認(rèn)大小為32M，如果超出這個(gè)范圍，會(huì)移除掉舊的記錄。我們可以更改這個(gè)限制：

config.cache_store = :memory_store, { size: 64.megabytes }

但是多個(gè) Rails 應(yīng)用不會(huì)共享該緩存。它不適合大型的部署，適合小型的，低訪問(wèn)量的應(yīng)用。

6.2.5.2 :file_store

config.cache_store = :file_store, "/path/to/cache/directory"

緩存利用文件系統(tǒng)來(lái)存放緩存文件，雖然可以在多個(gè)應(yīng)用間共享緩存，但是不建議在產(chǎn)品環(huán)境下使用。這種方式會(huì)不斷的增加硬盤(pán)使用，直到手動(dòng)清空所有緩存。

Rails 默認(rèn)使用這種方式。

6.2.5.3 :mem_cache_store

這種方式使用 Memcached 最為后端緩存服務(wù)，它提供了高性能的、集中式的緩存服務(wù)，可以在多個(gè)應(yīng)用間共享緩存，這是一種適合中大型商業(yè)應(yīng)用的選擇。

config.cache_store = :mem_cache_store, "cache-1.example.com", "cache-2.example.com"

使用 Memcached 需要安裝 dalli，操作時(shí)：

Rails.cache.read('key')
Rails.cache.write('key', value)
Rails.cache.fetch('key') { value }

6.2.5.4 :null_store

這是一種適合開(kāi)發(fā)和測(cè)試環(huán)境的配置，它不會(huì)儲(chǔ)存任何東西，但是可以正常調(diào)試 Rails.cache 中的方法。

config.cache_store = :null_store

6.2.5.5 自定義緩存服務(wù)

Redis 作為一個(gè)高性能的內(nèi)存型數(shù)據(jù)庫(kù)，也可以作為緩存服務(wù)。我們先安裝 redis 的 gem：

gem 'redis-rails'
gem "hiredis"

增加配置：

config.cache_store = :redis_store, {
      host: 127.0.0.1,
      port: 6379,
      password: 123456,
      db: 1,
      namespace: "cache" }

現(xiàn)在，越來(lái)越多的 Rails 項(xiàng)目和 redis 配合使用，比如下一節(jié)要介紹的異步服務(wù)，還有大量非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，也可以?xún)?chǔ)存在 redis 中。比如站內(nèi)短信息，好友動(dòng)態(tài)，或者好友列表，都可以通過(guò) redis 的命令快速實(shí)現(xiàn)，較之關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)擁有更快的讀寫(xiě)速度，且更適合儲(chǔ)存非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。

非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫(kù)是指其字段長(zhǎng)度可變，并且每個(gè)字段的記錄又可以由可重復(fù)或不可重復(fù)的子字段構(gòu)成的數(shù)據(jù)庫(kù)，用它不僅可以處理結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（如數(shù)字、符號(hào)等信息）而且更適合處理非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（全文文本、圖象、聲音、影視、超媒體等信息）。來(lái)自百度百科

6.2.6 緩存的讀取和寫(xiě)入

我們可以在 Rails 項(xiàng)目?jī)?nèi)部，使用 Rails.cache.fetch 來(lái)讀取緩存，如果不存在，將返回 nil，如果傳入 block，會(huì)將 block 中的結(jié)果寫(xiě)入緩存，并將其返回。比如：

class Product < ActiveRecord::Base
  def competing_price
    Rails.cache.fetch("#{cache_key}/competing_price", expires_in: 12.hours) do
      Competitor::API.find_price(id)
    end
  end
end

在 fetch 中可以設(shè)置過(guò)期時(shí)間。

更多 API 信息可以查看 這里。