用装饰器模式实现多层缓存：让PHP应用更快更稳

原创

苏琢玉

发布于 2025-03-11 17:06:28

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为什么要做多层缓存？

想象这样一个场景：你的PHP应用每次访问数据库都要花1秒钟，用户抱怨页面加载太慢。这时候你会想到加缓存——但只用一层缓存够吗？

比如：

内存缓存虽然快，但重启服务数据就没了
Redis缓存能持久化，但网络请求也有开销
文件缓存最可靠，但磁盘读写速度有限

多层缓存的思路很简单：

把最快的缓存放在最前面，就像快递柜一样——

优先从内存取（速度最快）
内存没有再查Redis（速度中等）
Redis没有最后查文件或数据库（速度最慢但最可靠）

这样既能减少对慢速存储的访问，又能保证数据最终可用性。

为什么选择装饰器模式？

假设我们要实现这样的调用链：

内存缓存 → Redis缓存 → 文件缓存 → 数据库

如果用传统继承方式：

// 伪代码：噩梦般的多层继承
class MemoryThenRedisThenFileCache extends FileCache {
    // 要重写所有方法...
}

而装饰器模式就像俄罗斯套娃：

// 真实使用示例：自由组合
$cache = new MemoryCache(
    new RedisCache(
        new FileCache(
            new DatabaseSource()
        ),
        [
			'host' => '127.0.0.1'
            'port' => 6379,
            'password' => null,
            'ttl' => 3600
		]
    ),
	300
	1024
);

三大优势：

灵活组合：随时换缓存顺序，比如把Redis放最外层
代码干净：每个类只关注自己的缓存逻辑
易于扩展：新增缓存类型只需写一个新类

怎么用？三行代码搞定

该模块已经在我PHP的常用工具库中实现，可以通过composer集成到项目点击查看GitHub与文档

可以通过该命令安装： composer require hejunjie/tools

假设已经安装了这个composer包：

use Hejunjie\Tools\Cache\Decorators;
// 1. 创建基础数据源（比如数据库查询类）
$dbSource = new DatabaseSource();

// 2. 像套娃一样包裹缓存层
$cache = new Decorators\MemoryCache(           // 第一层：内存
    new Decorators\RedisCache(                 // 第二层：Redis - 未安装 redis 则去掉该层
        new Decorators\FileCache(              // 第三层：文件
            $dbSource, 						   // 第四层：数据库（用户自定义）
            '[文件]缓存文件夹路径',
            '[文件]缓存时长(秒)'
        ),
        '[redis]配置'
        '[redis]前缀'
        '[redis]是否持久化链接'
    ),
    '[内存]缓存时长(秒)',
    '[内存]缓存数量(防止内存溢出)'
);

// 3. 无感知使用（自动走缓存链）
$data = $cache->get('user_123');    // 自动按 内存 → Redis → 文件 → 数据库 顺序查找，找到后立即返回不继续向后调用；返回时根据查找顺序倒序返回并自动存储

$cache->set('user_123', '张三');    // 同时更新所有缓存层

实际效果对比

场景	无缓存	单层缓存	三层缓存
读取速度	1.2s	0.3s	0.05ms
数据库压力	100%	30%	\<5%
服务重启后	正常	缓存失效	仍有文件缓存兜底

为什么推荐这个设计？

像搭积木一样简单

随时增删缓存层，比如临时去掉Redis：

$cache = new Decorators\MemoryCache(           // 第一层：内存
    new Decorators\FileCache(                  // 第二层：文件
        $dbSource, 							   // 第三层：数据库（用户自定义）
        '[文件]缓存文件夹路径',
        '[文件]缓存时长(秒)'
    ),
    '[内存]缓存时长(秒)',
    '[内存]缓存数量(防止内存溢出)'
);

安全有保障

文件缓存自动加锁防止冲突
Redis自动重连机制
内存缓存限制最大条目数

看得见的效果

内存缓存自带统计面板：

print_r($cache->getStats());
/* 输出：
[
    'hits' => 2953,      // 命中次数
    'misses' => 47,      // 未命中次数
    'hit_rate' => 0.984, // 命中率98.4%
    'items' => 1024      // 当前缓存条目
]
*/