【修真院java课堂】什么叫命中率？正常来讲，命中率应该控制在多少？

开场语：

大家好，我是IT修真院深圳分院第16期的学员刁宏扬，一枚正直纯洁善良的java程序员，今天给大家分享一下，修真院官网java（职业）任务6，深度思考中的知识点——什么叫命中率？正常来讲，命中率应该控制在多少？

（1）背景介绍：

        缓存命中率

        命中：可以直接通过缓存获取到需要的数据。

       不命中：无法直接通过缓存获取到想要的数据，需要再次查询数据库或者执行其它的操作。原因可能是由于缓存中根本不存在，或者缓存已经过期。

            通常来讲，缓存的命中率越高则表示使用缓存的收益越高，应用的性能越好（响应时间越短、吞吐量越高），抗并发的能力越强。

            影响缓存命中率的几个因素

            缓存适合“读多写少”的业务场景，反之，使用缓存的意义其实并不大，命中率会很低。

                业务需求决定了对时效性的要求，直接影响到缓存的过期时间和更新策略。时效性要求越低，就越适合缓存。在相同key和相同请求数的情况下，缓存时间越长，命中率会越高。

                影响缓存命中率的几个因素

                1、缓存的设计（粒度和策略）

                通常情况下，缓存的粒度越小，命中率会越高。

                当数据发生变化时，直接更新缓存的效率比删除缓存（或让缓存过期）的命中率更高。

                时效性，访问频率。

            缓存读取简图       

                影响缓存命中率的几个因素

                2、缓存容量和基础设施：

                影响因素，缓存的大小，缓存的技术选型（内置本地缓存，分布式缓存），缓存框架的选择

                如何监控缓存的命中率

                在memcached中，运行state命令可以查看memcached服务的状态信息，其中cmd_get表示总的get次数，get_hits表示get的总命中次数，命中率 = get_hits/cmd_get。

                redis中可以运行info命令查看redis服务的状态信息，其中keyspace_hits为总的命中中次数，keyspace_misses为总的miss次数，命中率=keyspace_hits/（keyspace_hits+keyspace_misses）。

            不需要写入缓存的情况

            1、业务数据不常用（相对的），会导致命中率低，就没有必要写入缓存

            2、如果写操作多，频繁需要写入数据库，也没有必要使用缓存；

            3、数据量大，储存过大文件会给缓存带来很大压力。

            memcached特点

                1.实现分布式缓存（支持热部署），通过hashcode根据缓存服务器ip智能分配将数据缓存到的服务器上。

                2.实现最近最少访问的数据优先被移除缓存。

                3.快速找到适配的存储空间，避免内存的浪费。

                4.使用键值对存储数据，方便读取修改等缓存的管理。

                5.socket通信，缓存服务器和应用服务器分离。

                memcached内部机制

                储存：内存（照预先规定的大小， 将分配的内存分割成各种尺寸的块（chunk），

                并把尺寸相同的块分成组。

                各个尺寸的chunk大小是通过其增长因子（growth  factor）来决定的，

                默认增长因子为1.25。下一个尺寸的chunk大小=之前一个chunk大小*增长因子。）

                Memcached的设计哲学

                1. 简单key/value存储：服务器不关心数据本身的意义及结构，只要是可序列化数据即可。存储项由“键、过期时间、可选的标志及数据”四个部分组成；

                2. 功能的实现一半依赖于客户端，一半基于服务器端：客户负责发送存储项至服务器端、从服务端获取数据以及无法连接至服务器时采用相应的动作；服务端负责接收、存储数据，并负责数据项的超时过期；

                3. 各服务器间彼此无视：不在服务器间进行数据同步；

                4. 清理超期数据：默认情况下，Memcached是一个LRU缓存，同时，它按事先预订的时长清理超期数据；但事实上，memcached不会删除任何已缓存数据，只是在其过期之后不再为客户所见；而且，memcached也不会真正按期限清理缓存，而仅是当get命令到达时检查其时长；

            Redis 和 Memcached的不同

                Redis支持服务器端的数据操作：Redis相比Memcached来说，拥有更多的数据结构和并支持更丰富的数据操作。在Redis中，这些复杂的操作通常和一般的GET/SET一样高效。

                内存使用效率对比：使用简单的key-value存储的话，Memcached的内存利用率更高，而如果Redis采用hash结构来做key-value存储，由于其组合式的压缩，其内存利用率会高于Memcached。

                性能对比：由于Redis只使用单核，而Memcached可以使用多核，所以平均每一个核上Redis在存储小数据时比Memcached性能更高。而在100k以上的数据中，Memcached性能要高于Redis。

参考文献：

https://www.cnblogs.com/dinglang/p/6117309.html

https://www.zhihu.com/question/19829601/answers/updated

https://blog.51cto.com/xslwahaha/1627129

更多讨论：

Q1：提问：Mencached的分布式有哪几种。
A1：回答：取模算法，根据服务器台数的玉树进行分散，求得键的整数哈希值，在除以服务器台数，根据余数来选择服务器。

一致性算法，把服务器的各个节点放到中部的各个时刻上，同时也要使用另一种分布式算法，即一致性hash算法，就是把服务器各个节点放到钟表的各个时刻上，同时也要储存的key页映射到钟表的某个时刻上，该key沿钟表顺时针走，碰到第一个比他小的节点之后key就落在这台服务器上。
Q2：提问：命中率的大小一般控制到多少
A2：回答：安装cpu的标准(1+80%)*（1+80%）以上吧。
Q3：提问人：缓存介质有哪些
A3：回答：内存，硬盘，数据库

（10）结束语：

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