PHP 7でキャッシュ技術を使用する方法は？

この記事では、アプリケーションのパフォーマンスを高めるためのPHP 7キャッシング技術について説明します。 Opcodeキャッシュ（Opcache）、データキャッシュ（メモリとファイル）、およびページキャッシュ、データ特性（アクセス頻度、アクセス頻度、

PHP 7でキャッシュ技術を使用する方法は？

PHP 7でのキャッシュには、高価な操作の結果（データベースクエリ、API呼び出し、複雑な計算）を一時的なストレージの場所に保存することが含まれるため、同じデータのその後のリクエストは、それを再計算または再充填する代わりにキャッシュから迅速に取得できます。これにより、アプリケーションのパフォーマンスが大幅に向上し、サーバーの負荷が削減されます。一般的なテクニックの内訳は次のとおりです。

1。OPCODEキャッシュ：これにより、PHPスクリプトのコンパイルされたバイトコードがキャッシュされます。スクリプトが要求されるたびにコードを再コンパイルする代わりに、事前にコンパイルされたバージョンが使用され、実行が速くなります。人気のあるオペコードキャッシュには以下が含まれます。

• Opcache（組み込み）：ほとんどのPHP 7インストールでデフォルトで有効になっています。有効にし、最適に構成することを強くお勧めします。 php.iniファイルのメモリサイズや共有メモリセグメントの数などの設定を調整できます。
• 代替オペコードキャッシュ：通常、Opcacheは十分ですが、代替はAPC（現在は非推奨）やXcacheのように存在します。これらはニッチシナリオで特定の利点を提供する可能性がありますが、一般的にOpcacheは好ましい選択です。

2。データキャッシュ：これには、アプリケーションが使用する実際のデータのキャッシュが含まれます。戦略は次のとおりです。

• メモリキャッシュ（例：Redis、Memcached）：これらは、非常に速いアクセス時間を提供するメモリ内データストアです。 PHPクライアントライブラリを使用してそれらと対話します。まれに変化する頻繁にアクセスされるデータに最適です。
• ファイルキャッシュ：サーバーのファイルシステムにファイルにキャッシュデータを保存します。メモリキャッシュよりも簡単に実装しますが、遅くなります。より頻繁にアクセスされるデータまたは比較的静的なデータに適しています。
• データベースキャッシュ：データベース固有のキャッシュメカニズム（MySQLでのクエリキャッシュなど）を使用して、頻繁に実行されるクエリの結果を保存します。これにより、データベースサーバーの負荷が削減されます。

3。ページキャッシング：これにより、レンダリングされたHTML出力全体がページのキャッシュをキャッシュします。同じページの後続の要求は、PHP実行を完全にバイパスして、キャッシュされたHTMLを直接取得します。これは、多くの場合、逆プロキシサーバー（NginxやApacheなど）または専用のキャッシュシステム（ワニスなど）を使用して実装されます。

キャッシュの実装：特定の実装は、選択したキャッシング方法に依存します。メモリキャッシングの場合、 phpredis （Redis用）やmemcached （Memcached用）などのライブラリを使用して、キャッシュサーバーと対話します。ファイルキャッシュの場合、PHPのファイルシステム機能を使用して、キャッシュファイルを読み書きします。ページキャッシングの場合、Webサーバーを構成します。

PHP 7アプリケーションでさまざまな種類のデータに最適なキャッシュ戦略は何ですか？

最適なキャッシュ戦略は、データの特性に依存します。

• 頻繁にアクセスされる、まれに変更されていないデータ：メモリキャッシュ（Re​​dis、Memcached）が理想的です。その速度は、キャッシュの管理のオーバーヘッドを補正します。例には、ユーザープロファイルデータ、製品カタログ、または頻繁に使用される構成設定が含まれます。
• アクセスの頻度が低いデータ：ファイルキャッシングは良い選択です。実装する方が簡単で、メモリキャッシュよりもリソース集約型が少なくなります。例には、アクセスされる頻度の低いレポートまたは頻繁に変更されない静的コンテンツが含まれます。
• 寿命が短いデータ：短いTTL（Live to Live）値でキャッシュを使用します。これにより、古いデータが提供されません。このタイプのデータを破棄してリフレッシュする速度にメモリキャッシュを使用することを検討してください。
• データベースクエリの結果：データベースクエリキャッシュ（データベースでサポートされている場合）を使用するか、結果をメモリキャッシュにキャッシュします。これにより、データベースの負荷が削減されます。
• セッションデータ： PHPの組み込みセッション処理では、多くの場合、ファイルベースのキャッシュが使用されます。高トラフィックアプリケーションでパフォーマンスを向上させるために、メモリキャッシングを使用するように構成できます。ただし、セッションデータを保護するために適切なセキュリティ対策が整っていることを確認してください。
• API応答：メモリキャッシュでAPI応答をキャッシュして、外部APIへの繰り返し呼び出しを避けます。 APIのデータ更新頻度に基づいて、適切なTTL値を使用します。

適切な戦略を選択するには、速度、複雑さ、リソースの使用のバランスをとることが含まれます。多くの場合、最適なパフォーマンスのためにキャッシュ技術の組み合わせが採用されています。

キャッシュを実装して、PHP 7 Webサイトのパフォーマンスを改善するにはどうすればよいですか？

キャッシュを実装すると、PHP 7 Webサイトのパフォーマンスがいくつかの方法で改善される可能性があります。

• サーバーの負荷の削減：キャッシングにより、データベースクエリの数、API呼び出し、複雑な計算の数が減り、WebサーバーのCPUとメモリの使用量が減少します。
• 応答時間の短縮：キャッシュされたデータは、それを再計算または再充填するよりもはるかに速く取得され、ユーザーのページの読み込み時間が速くなります。これにより、ユーザーエクスペリエンスとSEOが向上します。
• 改善されたスケーラビリティ：サーバーの負荷を減らすことにより、キャッシュすることで、ウェブサイトがパフォーマンスの劣化なしでより並行したユーザーを処理できます。
• データベースの負荷の削減：キャッシュデータベースクエリの結果により、データベースサーバーの負担が大幅に削減され、全体的なパフォーマンスと可用性が向上します。
• 帯域幅の消費量の低下：キャッシュされたコンテンツの提供により、サーバーとクライアント間で転送されるデータの量が減り、帯域幅コストが低くなります。

パフォーマンスを効果的に改善するには、これらの手順を考慮してください。

1. OpCodeキャッシュの有効化： OpCacheが有効になり、適切に構成されていることを確認します。
2. パフォーマンスのボトルネックを特定する：プロファイリングツールを使用して、アプリケーションの最も時間のかかる部分を識別します。これらはキャッシュの主要な候補です。
3. データキャッシュを戦略的に実装する：特性（アクセスの頻度、変更率）に基づいて、さまざまな種類のデータに対して適切なキャッシュ戦略を選択します。
4. コンテンツ配信ネットワーク（CDN）を使用： CDNはユーザーに近い静的コンテンツ（画像、CSS、JavaScript）をキャッシュし、遅延を削減し、負荷時間を改善します。
5. 監視と最適化：キャッシュのヒット率を定期的に監視し、必要に応じてキャッシュ戦略を調整します。ツールは、キャッシュパフォーマンスを分析し、改善のための領域を特定するのに役立ちます。

PHP 7で利用可能な一般的なキャッシュライブラリと拡張機能は何ですか？また、プロジェクトに適したライブラリを選択するにはどうすればよいですか？

PHP 7では、いくつかのキャッシングライブラリと拡張機能を利用できます。

• Redis：さまざまなデータ構造をサポートする強力なメモリデータストア。 phpredis 、Redisで最も人気のあるPHPクライアントです。高性能キャッシュに最適です。
• Memcached：もう1つの人気のあるインメモリデータストア。 memcached PHP拡張機能は、クライアントインターフェイスを提供します。 Redisと同様のパフォーマンスですが、よりシンプルなデータモデルがあります。
• APC（代替PHPキャッシュ）：人気があれば、今では非難されています。 Opcacheは、好ましいOpCodeキャッシングソリューションです。
• Xcache： Opcacheよりも広く使用されていませんが、別のOpcodeキャッシングソリューション。
• ファイルベースのキャッシング： PHPがファイルシステム操作に組み込み機能を提供するため、外部ライブラリは厳密に必要ありません。これは、要求の少ないキャッシングニーズのための簡単なオプションです。

正しいものを選択する：

• プロジェクトの要件：キャッシュに必要なデータのサイズとタイプ、アクセスの頻度、および必要なパフォーマンスレベルを検討してください。
• スケーラビリティ： RedisとMemcachedは、ファイルベースのキャッシュよりもスケーラブルです。
• 複雑さ：ファイルベースのキャッシングは実装が最も簡単ですが、RedisとMemcachedには別のキャッシュサーバーのセットアップと管理が必要です。
• 既存のインフラストラクチャ：既にRedisまたはMemcachedサーバーを持っている場合、それを使用することが最も簡単なオプションです。
• コミュニティのサポートとドキュメント：アクティブなコミュニティを備えたライブラリと優れたドキュメントを選択して、トラブルシューティングとメンテナンスを容易にします。

ほとんどのプロジェクトでは、それぞれのPHPクライアントでRedisまたはMemcachedが優れたパフォーマンスとスケーラビリティを提供します。ファイルベースのキャッシングは、より要求の少ないキャッシング要件を備えたより簡単なアプリケーションのための実行可能なオプションです。決定を下す際に、チーム内のコスト、メンテナンスのオーバーヘッド、専門知識などの要因を考慮することを忘れないでください。

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