硬碟和記憶體的作用是什麼

硬碟的作用毫無疑問我們大家都清楚，不就是用來存儲數據文件的麽？如照片、視頻、各種文檔或等等，肯定也有你喜歡的某位島國老師的動作片，這個時候無論我們電腦是否關機重啟它們永遠在那裡，不會無辜地消失掉。那記憶體是用來做什麼的呢？我是不能準確的描述出來，所以我抄襲了下麵描述記憶體作用的一段話：

記憶體就是暫時存儲程式以及數據的地方，比如當我們在使用 WPS 處理文稿時，當你在鍵盤上敲入字元時，它就被存入記憶體中，當你選擇存檔時，記憶體中的數據才會被存入硬（磁）盤。

為什麼這麼做？
由於硬碟 IO（讀寫）速度比較慢，CPU 如果運行程式的時候，所有數據都直接從硬碟中讀寫，會非常影響效率。所以， CPU 會將運行軟體時要用的數據一次性從硬碟調用到運行速度很快的記憶體，然後， CPU 再與記憶體進行數據交換。記憶體是易失性存儲器，只要你斷了電，記憶體中的數據就沒有了。

我們程式界有沒有「記憶體」呢

當然有。一個簡單的 Web 軟體系統必須包含前端頁面、後端程式、資料庫、伺服器等等這些最基礎的東西，如果我們稍微對系統要求高一點的話，我們發現每次從資料庫讀取數據的時間都有些漫長，這時候的資料庫可以理解為電腦中的硬碟，那我們能不能提高直接從資料庫取數據的性能？或者說減少相同數據的次數。完全沒問題的，因為電腦中有記憶體做這件事，我們程式中也有一種類似的東西叫緩存。

在程式中緩存的實現方式根據不同語言、不同框架我們可以使用的緩存系統可以不相同，但是，最後他們要做的事情都是為了提高程式的性能而生的。

如果我們來詳細分一下那就太多了，我們稍微數一下大的分類，如：頁面緩存、靜態資源緩存、資料庫緩存、開發框架緩存、記憶體緩存系統等等這些大的分類，在這些大類上的具體實現就太多了，我們這裡只討論利用開源的記憶體緩存系統構建我們項目幾乎都需要的緩存伺服器。

比較常用的緩存系統應該就是 Redis 和 Memcached 了吧。這裡不做任何這兩個技術的比較與討論，你只需要根據你使用場景選擇合適自己的就好，或者你並沒有選擇能力的時候，什麼都別說隨便用一個就行。我這裡使用的 Memcached ，請不要問為什麼不用 Redis 。

程式中緩存的實現方式

由於我們是基於 Spring 框架下實現緩存，我大致把緩存在 Spring 下集成的方式分為了三種：

• 通過客戶端代碼實現。我稱之為「最原始版」方式
• 利用 AOP 方式管理。就叫它「升級版」吧
• 註釋驅動緩存方案。Spring 3.1 版本的新特性

要說哪種方式更好，我當然更偏向於註釋驅動緩存方案這種方式，因為你需要在你需要緩存的方法名上打@Cacheable、@CachePut、@CacheEvict標簽來實現返回數據緩存到伺服器。這種方式對代碼的侵入性是比較小的！這種方式有一個目前我無法解決的問題是：當你方法每次返回的數據都不一樣的時候，你緩存命中率會是多少？
也有開源組件simple-spring-memcached也是這種方式，但它的實現原理其實是 AOP 方式來管理，他也是用@ReadThroughSingleCache、@InvalidateSingleCache、@UpdateSingleCache這類的標簽來實現緩存，對程式來說也很友好，並且要比 Spring 的方式要更完美一些，但它依然沒有解決我的上述問題。

那麼我要解決的問題是：緩存命中率要高、緩存數據要儘量少，換句話說就是儘可能少的存儲緩存數據並儘可能大的命中緩存。

如果解決我這種事兒逼的要求，那隻能自己要實現緩存咯。這就是我們上述所說的「最原始版」方式，怎麼理解這種方式，就是自己寫代碼定義一個緩存管理器，調用緩存客戶端實現緩存管理，然後再定義你要緩存的 Model 類，接著新增一個這個類的緩存實現，就是對象的獲取、增加、修改和刪除，接著就是在你需要獲取數據的時候通過緩存獲取，修改數據的時候更新緩存，刪除數據的時候刪除緩存。這種方式好不好？不好，首先它對代碼的侵入性已經到了令人髮指的地步，你想想，如果你刪除數據時不小心忘記調用刪除緩存了，那後果是什麼呢？但是，它唯一好處可能就是比較靈活了吧，可以緩存我們想緩存的內容，來解決我們上述問題，所以，思來想去最終還是決定採用最原始的方式來實現緩存，當然，首先還是要考慮我們怎麼做到緩存對代碼的侵入性，以及我們怎麼更方便或者說不需要改代碼就實現緩存了。

總結一下

這篇文章完全沒有所謂的「乾貨」，整篇都是我關於緩存的思考與選擇，如果你堅持看到這裡，那你必有一個錦繡前程。但我認為這個過程很重要，甚至會比寫出代碼還要重要，所以我選擇記錄下來，大家一起探討。

下一篇 從零開始學 Java - Spring 集成 Memcached 配置（二） 文章會寫關於緩存客戶端（Memcached Client for Java、SpyMemcached、XMemcached）的選擇和一些配置及具體代碼的實現，就是所謂的「乾貨」，如果你有興趣可以去我的 GitHub 上關於 Spring 的示例項目看看：https://github.com/mafly/SpringDemo/tree/memcached。

好了，我睡了。