解析 WordPress `wp_cache_set()` 和 `wp_cache_get()` 函数的源码:如何利用对象缓存来提升数据库性能。

嘿,大家好!我是你们今天的缓存小能手,很高兴能和大家聊聊WordPress对象缓存的那些事儿。今天咱们就来扒一扒 wp_cache_set()wp_cache_get() 这俩兄弟的底裤,看看它们是怎么利用对象缓存来提升数据库性能的。

开场白:缓存是个好东西

在开始之前,先来聊点轻松的。大家有没有过这样的经历:每次打开同一个网页,都要等半天,感觉像是回到了拨号上网的时代? 这很可能就是因为服务器每次都要吭哧吭哧地去数据库里捞数据,然后费劲巴拉地组装成网页。

这个时候,缓存就派上用场了。 简单来说,缓存就是把一些经常用到的数据放到一个更快的地方(比如内存),下次再要用的时候,直接从缓存里拿,就不用再去数据库里折腾了。 就像你去厨房拿个杯子喝水,如果杯子已经放在桌子上了,你直接拿起来就喝,不用再跑到橱柜里去找了,效率是不是嗖嗖地提升?

WordPress对象缓存:更高级的缓存姿势

WordPress 的对象缓存,就是一种更高级的缓存姿势。 它不只是缓存简单的字符串或者数字,而是缓存PHP对象。 这就意味着,我们可以把从数据库里查出来的数据,直接以对象的形式缓存起来,下次再用的时候,直接拿来用,省去了从数据库查询和对象构建的开销。

主角登场:wp_cache_set()wp_cache_get()

好了,说了这么多,终于要轮到我们的主角 wp_cache_set()wp_cache_get() 登场了。 这两个函数是 WordPress 对象缓存的核心,一个负责把数据放到缓存里,一个负责从缓存里取数据,配合默契,珠联璧合。

  • wp_cache_set():存数据的能手

    wp_cache_set() 函数的作用是将数据存储到对象缓存中。 它的基本语法是这样的:

    wp_cache_set( string $key, mixed $data, string $group = '', int $expire = 0 ) : bool
    • $key:缓存的键名,相当于给缓存的数据起个名字,方便以后查找。
    • $data:要缓存的数据,可以是任何 PHP 数据类型,比如字符串、数组、对象等等。
    • $group:缓存的分组,用于将缓存的数据进行分类管理。 默认值是空字符串 '',表示默认分组。
    • $expire:缓存的过期时间,单位是秒。 默认值是 0,表示永不过期。

    举个例子,假设我们要缓存一个用户的资料:

    $user_id = 123;
    $user_data = get_userdata( $user_id ); // 假设这个函数从数据库里获取用户数据
    
    if ( $user_data ) {
        wp_cache_set( 'user_' . $user_id, $user_data, 'users', 3600 ); // 缓存 1 小时
    }

    这段代码的意思是,我们把用户 ID 为 123 的用户数据,以 user_123 作为键名,users 作为分组,缓存 1 小时。

  • wp_cache_get():取数据的专家

    wp_cache_get() 函数的作用是从对象缓存中获取数据。 它的基本语法是这样的:

    wp_cache_get( string $key, string $group = '', bool $force = false, &$found = null ) : mixed
    • $key:要获取的缓存的键名,必须和 wp_cache_set() 中使用的键名一致。
    • $group:要获取的缓存的分组,必须和 wp_cache_set() 中使用的分组一致。 默认值是空字符串 '',表示默认分组。
    • $force:是否强制从数据库获取数据,忽略缓存。 默认值是 false,表示优先从缓存获取数据。 如果设置为 true,则会直接从数据库获取数据,并更新缓存。
    • $found:一个引用参数,用于判断是否找到了缓存的数据。 如果找到了,$found 的值会被设置为 true,否则会被设置为 false

    继续上面的例子,假设我们要获取用户 ID 为 123 的用户资料:

    $user_id = 123;
    $user_data = wp_cache_get( 'user_' . $user_id, 'users' );
    
    if ( $user_data ) {
        // 从缓存中获取到了用户数据
        echo '从缓存中获取到了用户数据:' . $user_data->user_login;
    } else {
        // 缓存中没有用户数据,需要从数据库获取
        $user_data = get_userdata( $user_id ); // 假设这个函数从数据库里获取用户数据
        if ( $user_data ) {
            wp_cache_set( 'user_' . $user_id, $user_data, 'users', 3600 ); // 缓存 1 小时
            echo '从数据库中获取到了用户数据:' . $user_data->user_login;
        } else {
            echo '找不到用户数据';
        }
    }

    这段代码的意思是,先尝试从缓存中获取用户 ID 为 123 的用户数据。 如果缓存中存在,则直接使用缓存中的数据。 如果缓存中不存在,则从数据库中获取数据,并将数据缓存起来。

源码解析:深入 wp_cache_set()wp_cache_get() 的内部

光说不练假把式,接下来咱们就来扒一扒 wp_cache_set()wp_cache_get() 这俩兄弟的源码,看看它们是怎么实现的。

  • wp_cache_set() 的源码

    wp_cache_set() 函数的源码位于 wp-includes/cache.php 文件中。 简化后的源码如下:

    function wp_cache_set( $key, $data, $group = 'default', $expire = 0 ) {
        global $wp_object_cache;
    
        return $wp_object_cache->set( $key, $data, $group, $expire );
    }

    可以看到,wp_cache_set() 函数实际上只是调用了 $wp_object_cache 对象的 set() 方法。 $wp_object_cache 是一个全局对象,它是 WordPress 对象缓存的核心。

  • wp_cache_get() 的源码

    wp_cache_get() 函数的源码也位于 wp-includes/cache.php 文件中。 简化后的源码如下:

    function wp_cache_get( $key, $group = 'default', $force = false, &$found = null ) {
        global $wp_object_cache;
    
        return $wp_object_cache->get( $key, $group, $force, $found );
    }

    wp_cache_set() 函数类似,wp_cache_get() 函数实际上只是调用了 $wp_object_cache 对象的 get() 方法。

WP_Object_Cache 类:对象缓存的幕后英雄

现在,问题的关键就变成了 $wp_object_cache 对象是什么,以及它的 set()get() 方法是怎么实现的。 $wp_object_cache 对象是 WP_Object_Cache 类的一个实例。 WP_Object_Cache 类也位于 wp-includes/cache.php 文件中。

WP_Object_Cache 类的作用是管理对象缓存。 它可以将数据存储到不同的缓存后端,比如内存缓存(Memcached、Redis)、文件缓存等等。 默认情况下,WordPress 使用的是内存缓存。

  • WP_Object_Cache::set() 方法

    WP_Object_Cache::set() 方法的作用是将数据存储到缓存中。 简化后的源码如下:

    public function set( $key, $data, $group = 'default', $expire = 0 ) {
        if ( is_object( $data ) ) {
            $data = clone $data;
        }
    
        $id = $this->key( $key, $group );
    
        if ( is_numeric( $expire ) && $expire > 0 ) {
            $this->cache[$group][$id] = $data;
            $this->expires[$group][$id] = time() + $expire;
        } else {
            $this->cache[$group][$id] = $data;
        }
    
        return true;
    }

    这段代码的主要逻辑是:

    1. 如果缓存的数据是一个对象,则先克隆一份,防止修改缓存中的数据影响原始数据。
    2. 根据键名和分组,生成一个唯一的缓存 ID。
    3. 如果设置了过期时间,则将数据和过期时间都存储到缓存中。
    4. 如果没有设置过期时间,则只将数据存储到缓存中。
  • WP_Object_Cache::get() 方法

    WP_Object_Cache::get() 方法的作用是从缓存中获取数据。 简化后的源码如下:

    public function get( $key, $group = 'default', $force = false, &$found = null ) {
        $id = $this->key( $key, $group );
    
        if ( isset( $this->cache[$group][$id] ) ) {
            $found = true;
            $data = $this->cache[$group][$id];
    
            if ( is_object( $data ) ) {
                return clone $data;
            } else {
                return $data;
            }
        }
    
        $found = false;
        return false;
    }

    这段代码的主要逻辑是:

    1. 根据键名和分组,生成一个唯一的缓存 ID。
    2. 判断缓存中是否存在该 ID 的数据。
    3. 如果存在,则将 $found 设置为 true,并从缓存中获取数据。
    4. 如果缓存的数据是一个对象,则先克隆一份,防止修改缓存中的数据影响原始数据。
    5. 如果不存在,则将 $found 设置为 false,并返回 false

使用对象缓存的最佳实践

了解了 wp_cache_set()wp_cache_get() 的源码,接下来咱们就来聊聊如何更好地使用对象缓存,提升 WordPress 的性能。

  • 选择合适的缓存后端

    WordPress 默认使用的是内存缓存,但是内存缓存有一个缺点,就是当服务器重启或者 PHP 进程重启的时候,缓存的数据会丢失。 如果你希望缓存的数据能够持久化存储,可以选择其他的缓存后端,比如 Memcached、Redis、文件缓存等等。

    • Memcached:一种高性能的分布式内存对象缓存系统,适合缓存大量的小数据。
    • Redis:一种高性能的键值对存储系统,支持多种数据类型,适合缓存各种类型的数据。
    • 文件缓存:将缓存的数据存储到文件中,简单易用,但是性能相对较差。

    选择哪种缓存后端,取决于你的具体需求和服务器环境。一般来说,Memcached 和 Redis 的性能更好,适合对性能要求较高的网站。

  • 合理设置缓存过期时间

    缓存的过期时间是一个很重要的参数。 如果过期时间设置得太短,缓存的命中率就会降低,起不到缓存的作用。 如果过期时间设置得太长,缓存的数据可能会过时,导致显示错误的信息。

    一般来说,可以根据数据的更新频率来设置过期时间。 对于更新频率较高的数据,可以设置较短的过期时间。 对于更新频率较低的数据,可以设置较长的过期时间。

  • 使用缓存分组

    缓存分组可以将缓存的数据进行分类管理,方便查找和清理。 比如,可以将用户数据放到 users 分组,文章数据放到 posts 分组等等。

    当需要清理某个分组的缓存时,可以直接使用 wp_cache_delete_group() 函数。

  • 避免缓存过大的数据

    缓存的目的是提升性能,而不是占用服务器资源。 如果缓存的数据过大,会占用大量的内存,反而会降低性能。

    一般来说,应该避免缓存体积较大的图片、视频等文件。 对于这些文件,可以使用 CDN 来加速访问。

  • 使用 Transient API 作为补充

    除了对象缓存,WordPress 还提供了 Transient API,用于存储临时数据。 Transient API 和对象缓存的区别在于,Transient API 会自动清理过期的数据,而对象缓存不会。

    Transient API 适合存储一些只需要短期存储的数据,比如一些统计数据、临时配置等等。

代码示例:使用对象缓存优化文章列表查询

假设我们要查询最新的 10 篇文章,如果不使用对象缓存,代码可能是这样的:

$args = array(
    'posts_per_page' => 10,
    'orderby'        => 'date',
    'order'          => 'DESC',
);
$posts = get_posts( $args );

if ( $posts ) {
    echo '<ul>';
    foreach ( $posts as $post ) {
        echo '<li><a href="' . get_permalink( $post->ID ) . '">' . get_the_title( $post->ID ) . '</a></li>';
    }
    echo '</ul>';
}

这段代码每次都会从数据库里查询最新的 10 篇文章,如果访问量较大,会对数据库造成很大的压力。

我们可以使用对象缓存来优化这段代码:

$cache_key = 'latest_posts_10';
$posts = wp_cache_get( $cache_key, 'posts' );

if ( ! $posts ) {
    $args = array(
        'posts_per_page' => 10,
        'orderby'        => 'date',
        'order'          => 'DESC',
    );
    $posts = get_posts( $args );

    if ( $posts ) {
        wp_cache_set( $cache_key, $posts, 'posts', 3600 ); // 缓存 1 小时
    }
}

if ( $posts ) {
    echo '<ul>';
    foreach ( $posts as $post ) {
        echo '<li><a href="' . get_permalink( $post->ID ) . '">' . get_the_title( $post->ID ) . '</a></li>';
    }
    echo '</ul>';
}

这段代码首先尝试从缓存中获取最新的 10 篇文章。 如果缓存中存在,则直接使用缓存中的数据。 如果缓存中不存在,则从数据库中获取数据,并将数据缓存起来。

通过使用对象缓存,我们可以大大减少对数据库的访问,从而提升 WordPress 的性能。

总结

好了,今天的课程就到这里了。 希望通过今天的讲解,大家能够对 WordPress 的对象缓存有一个更深入的了解,并能够在实际项目中灵活运用。

| 函数/类 | 功能 | 备注
| wp_cache_set() | 将数据存储到对象缓存中 | 缓存数据时建议指定分组和过期时间。

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