shmop和redis怎么搭配用才算效率最高存储方案分享

这个话题的核心思想是“把合适的数据放在合适的地方”，就像我们整理房间，把最常用、最需要快速拿到的东西放在手边，而把不常用但重要的东西归档放好，Shmop和Redis的搭配，正是基于这个朴素的道理。

为什么要把它们俩放一起用？

我们得明白它俩各自是干什么的,有什么天生的优缺点，这部分内容参考了PHP官方手册对shmop扩展的介绍以及Redis官方文档对其特性的描述。

• Shmop（共享内存）：它就是服务器内存里划出来的一块地方，多个不同的PHP进程可以直接像读写一个公共黑板一样读写这块内存，它的最大优点是“快”，极致的快，因为数据就放在内存里，而且不需要经过网络传输，也没有复杂的数据库查询过程，就是直接的内存操作，但它的缺点也很致命：第一，数据是“非持久化”的，一旦服务器重启或者PHP进程全部结束，这块黑板就会被擦得干干净净，数据全丢；第二，它通常只能在同一台服务器上的进程之间共享，无法在多台机器间同步数据；第三，管理起来比较原始，需要开发者自己处理数据格式、锁机制等，比较麻烦。

• Redis：它是一个独立运行的内存数据库，像一个速度非常快的“档案管理员”，它也非常快，因为数据主要存储在内存中，但它的强大之处在于：第一，数据可以持久化到硬盘，服务器重启数据不丢失；第二，支持网络访问，可以轻松实现多台服务器共享同一份数据；第三，提供了丰富的数据结构（如字符串、列表、哈希、集合等）和强大的命令，管理数据非常方便，它的主要缺点是，相比直接操作共享内存，它需要走网络请求（尽管在本机回环地址上很快），还是会多一点点开销。

把它们俩搭配起来,目的就是取长补短，用Shmop的“极致速度”来扛住最频繁、最要求速度的读取压力，用Redis的“持久化和分布式能力”作为可靠的后盾和数据同步的桥梁。

具体怎么搭配才算效率最高？

最高效的方案不是固定的,而是根据你的数据特性和业务场景来设计的，一个被广泛讨论和实践的模式是“多级缓存”或“旁路缓存”策略，这里结合了常见的系统架构设计思路。

核心模式：Shmop 作为一级缓存（L1 Cache），Redis 作为二级缓存（L2 Cache）和持久化存储。

步骤拆解：

1. 数据读取的流程（追求最快响应）：

   

   • 第一步：先读Shmop。 当用户的请求过来，需要某个数据时，程序首先尝试从本机的Shmop共享内存中读取，因为这是最快的方式，几乎没有延迟。
   • 第二步：Shmop未命中，再读Redis。 如果Shmop里没有这个数据（我们称之为“缓存未命中”），程序再去查询Redis，因为Redis也在内存中，并且可能就在同一台机器上，所以速度也很快。
   • 第三步：回填Shmop。 从Redis拿到数据后，除了返回给用户，程序会立刻把这份数据写一份到本机的Shmop中，这样，下一个请求再来读取同样的数据时，就可以直接从超快的Shmop中获取了。
   • 第四步（极端情况）：Redis也未命中。 如果Redis里也没有，那最终只能去查询最慢的源头，比如MySQL数据库，查到后，先写入Redis（保证持久化和分布式共享），再写入Shmop（保证本机后续的高速读取）。

2. 数据写入和更新的流程（保证一致性）：

   • 这是关键和难点,因为数据现在存在两个地方（Shmop和Redis），如何保证它们的一致性？
   • 核心原则：一切更新操作，以Redis为准。 当需要更新或写入新数据时，程序直接操作Redis，确保数据的最终版本是正确的、已持久化的。
   • 处理Shmop的旧数据： 更新Redis后，Shmop里的旧数据就过期了，有两种常见的处理方式：
     • 简单粗暴法：直接删除Shmop中对应的数据。 这是最推荐的方式，这样下一个读取请求到来时，会发现Shmop没有，然后去Redis取最新数据，并回填到Shmop，这个方法简单可靠，虽然可能导致一次短暂的“缓存穿透”，但保证了数据的强一致性。
     • 精细管理法：在更新Redis的同时，也更新Shmop。 这要求你的系统能很好地管理Shmop的键值和对复杂数据的更新操作，实现起来更复杂，容易出错，除非对性能有极致到极致的要求，否则不建议。

什么样的数据最适合这种方案？

不是所有数据都值得用上Shmop,这种方案适用于同时满足以下条件的数据：

• 读取频率极高，远大于写入频率。 比如网站的全局配置、热门商品的详情信息、秒杀活动的库存计数（需要谨慎处理并发）。
• 数据量不大，但每个键的访问量巨大。 Shmop大小有限，不能当硬盘用，它应该只存放那些“热点中的热点”数据。
• 对读取速度有极端要求。 比如每个页面都要加载的头部信息，慢一毫秒都会影响用户体验。
• 数据允许有极短的延迟不一致。 在“删除Shmop旧数据”到“下次从Redis回填”这个极短的时间窗口内，读到的是旧数据，对于绝大多数应用场景，这是可以接受的。

需要注意的坑

• 序列化开销： Shmop只能存储字符串，所以把PHP数组等复杂数据存进去前要序列化（如用json_encode），读出来要反序列化，这个操作有成本，要权衡数据结构的复杂性。
• 内存管理： 要精心设计Shmop的键名和存储结构，定期清理过期数据，防止内存被无用数据占满。
• 锁的谨慎使用： 多进程同时写Shmop同一区域需要加锁（如使用flock），但锁会降低并发能力，要尽量缩小锁的范围和时间。

最高效的搭配就是：让Shmop充当冲锋陷阵的“闪电侠”，专门处理那些最热、最急的数据请求；让Redis扮演稳坐中军的“大管家”，负责数据的持久化、分布式同步和作为Shmop的坚强后盾，通过“先读内存，未命中再查Redis，写入只动Redis，失效Shmop”这一套组合拳，在速度和可靠性之间找到一个最佳的平衡点。