对计算机中缓存的理解和使用Redis作为缓存

使用Redis作为缓存

缓存

​什么是缓存，第一次接触这个东西是在考研学习408的时候，计算机组成原理里面学习到Cache缓存，用于降低由于内存和CPU的速度的差异带来的延迟。它是在CPU和内存之间再添上一层，速度快于内存，把最近或者最常用的数据放到缓存中，这样可以大大提高cpu的性能。

例子

​其实这个思想在我们日常生活中也处处有体现，譬如在书桌上工作学习的时候，如果把桌子上坐着的我们比作CPU的话，那么书桌上的范围就是缓存，而书房里其它的位置就是内存。因为我们肯定会把最近使用或者最常使用的东西（数据）放在书桌上的手边，这样有利于我们处理数据，而不是每次需要一个常用的东西就从书架上或者柜子里取，用完了再放回去，需要用了又去取，这样会浪费很多时间。

缓存的引入

​我们进入电商网站后需要返回商户信息，但是每次获取商户信息都是去访问数据库，数据库的数据是存储在外存也就是硬盘上的，每次去读取都要进行IO操作很浪费时间。商户信息又是经常访问的数据，这就恰好满足我们需要一个缓存来提高性能的要求。

Redis

​而Redis作为非结构型数据库，它的数据是保存在内存中的，读写速度很快。下面是计算机三种存储介质的速度：

• CPU：响应速度20-40ns，存储空间1-32MB；
• 内存：响应速度100ns，存储空间一般在16G-128GB之间；
• 磁盘：响应速度3-5ms，存储空间可达到4TB。

​ 从中可以看出来，用Redis作为缓存是一个很好的选择。

缓存的实现

客户端在获取数据的时候，不会直接访问数据库，而是先去访问Redis缓存，看看Redis中是否有想要的数据，如果有就从Redis中获取并直接返回，如果没有才会再去数据库中获取并保存到缓存中，以便下次使用，这与CPU和Cache缓存之间的思路是一样的。下面两张图分别对应缓存命中和缓存不命中的情况，可以看到，添加了缓存之后，将常用数据保存到Redis中，确实可以让数据的获取多次从内存中获取而不是硬盘中，提高了不少性能。