理解 WordPress rewrite_rules 在数据库中的缓存策略 - 智猿学院-前后端，数据库，人工智能，云计算等领域前沿技术讲座

WordPress Rewrite Rules 缓存策略深度解析

大家好，今天我们来深入探讨 WordPress 中 Rewrite Rules 的缓存策略。Rewrite Rules 是 WordPress 实现漂亮 URL（Permalinks）的核心机制。理解其缓存方式对于优化网站性能至关重要。我们会从 Rewrite Rules 的生成、存储、更新以及 WordPress 如何利用缓存来提升效率等方面进行详细讲解，并配合代码示例，帮助大家彻底理解这一机制。

1. Rewrite Rules 的生成与结构

Rewrite Rules 本质上是一组正则表达式和对应的查询字符串的映射关系，用于将用户友好的 URL 转换为 WordPress 可以理解的内部请求。

1.1 Rewrite Rules 的来源

Rewrite Rules 主要来源于以下几个方面：

WordPress 核心： 核心模块定义了基础的 Rewrite Rules，例如文章、页面、分类、标签等。
主题： 主题可以添加自定义的 Rewrite Rules，用于处理主题特定的页面或功能。
插件： 插件是最常见的 Rewrite Rules 添加者，它们可以为自定义文章类型、自定义分类法、以及其他各种功能添加 Rewrite Rules。

1.2 Rewrite Rules 的数据结构

Rewrite Rules 在 PHP 中以关联数组的形式存在，key 是正则表达式，value 是对应的查询字符串。例如：

Array
(
    'post/([0-9]+)/?$' => 'index.php?p=$matches[1]',
    'category/([^/]+)/?$' => 'index.php?category_name=$matches[1]'
)

这个例子中：

'post/([0-9]+)/?$' 是一个正则表达式，匹配类似于 post/123/ 的 URL。
'index.php?p=$matches[1]' 是对应的查询字符串，将匹配到的数字作为文章 ID (p) 传递给 index.php。
'category/([^/]+)/?$' 是另一个正则表达式，匹配类似于 category/news/ 的 URL。
'index.php?category_name=$matches[1]' 是对应的查询字符串，将匹配到的分类名称作为 category_name 传递给 index.php。

1.3 add_rewrite_rule() 函数

插件和主题通常使用 add_rewrite_rule() 函数来添加自定义的 Rewrite Rules。该函数的原型如下：

add_rewrite_rule( string $regex, string $redirect, string $priority = 'bottom' )

$regex: 正则表达式。
$redirect: 查询字符串。
$priority: 优先级，可以是 top 或 bottom。top 表示添加到规则列表的顶部，bottom 表示添加到规则列表的底部。优先级越高，规则匹配的顺序越早。

示例：

function my_plugin_add_rewrite_rule() {
    add_rewrite_rule(
        '^my-custom-page/?$',
        'index.php?my_custom_page=1',
        'top'
    );
}
add_action( 'init', 'my_plugin_add_rewrite_rule' );

function my_plugin_query_vars( $query_vars ) {
    $query_vars[] = 'my_custom_page';
    return $query_vars;
}
add_filter( 'query_vars', 'my_plugin_query_vars' );

这段代码添加了一个 Rewrite Rule，将 my-custom-page/ 映射到 index.php?my_custom_page=1，并且将 my_custom_page 添加到允许的查询变量列表中。

2. Rewrite Rules 的存储：`wp_options` 表

Rewrite Rules 最终存储在 WordPress 数据库的 wp_options 表中。具体来说，它们存储在以下两个 option 中：

rewrite_rules: 存储主要的 Rewrite Rules。
category_base, tag_base, author_base: 存储分类、标签和作者的 URL 结构。

2.1 rewrite_rules option

rewrite_rules option 存储的是一个序列化的 PHP 数组，包含了所有的 Rewrite Rules。当 WordPress 需要使用 Rewrite Rules 时，它会从数据库中读取这个 option，反序列化成 PHP 数组，然后进行匹配。

2.2 其他 base options

category_base, tag_base, author_base 等 option 用于存储分类、标签和作者的 URL 前缀。这些前缀会影响到相应的 Rewrite Rules 的生成。例如，如果 category_base 设置为 topics，那么分类的 URL 将会是 topics/分类名称/，而不是默认的 category/分类名称/。

2.3 数据库查看

可以使用 SQL 查询语句来查看 rewrite_rules option 的内容：

SELECT option_value FROM wp_options WHERE option_name = 'rewrite_rules';

查询结果会是一个很长的字符串，是序列化的 PHP 数组。可以使用 PHP 的 unserialize() 函数将其反序列化，以便查看其结构。

3. Rewrite Rules 的更新与刷新

Rewrite Rules 不是静态不变的。当以下情况发生时，Rewrite Rules 需要被更新：

添加、删除或修改文章分类、标签或页面。
更改 Permalink 设置。
激活、停用或更新主题或插件，这些主题或插件可能会添加或删除 Rewrite Rules。
手动调用 flush_rewrite_rules() 函数。

3.1 flush_rewrite_rules() 函数

flush_rewrite_rules() 函数是用于刷新 Rewrite Rules 的核心函数。它的作用是：

删除 rewrite_rules option。
重新生成所有的 Rewrite Rules。
将新的 Rewrite Rules 存储到 rewrite_rules option 中。

flush_rewrite_rules() 函数是一个耗时的操作，因为它需要遍历所有的文章、分类、标签等，并根据当前的 Permalink 设置生成 Rewrite Rules。因此，应该避免频繁调用该函数。

3.2 插件激活和停用时的刷新

插件在激活和停用时，通常会调用 flush_rewrite_rules() 函数，以确保 Rewrite Rules 的正确性。理想情况下，插件应该在激活时添加 Rewrite Rules，在停用时删除 Rewrite Rules。但并非所有插件都遵循最佳实践，有些插件可能会在每次页面加载时都尝试添加 Rewrite Rules，这会导致性能问题。

3.3 Permalink 设置更改时的刷新

当在 WordPress 后台更改 Permalink 设置时，WordPress 会自动调用 flush_rewrite_rules() 函数，以更新 Rewrite Rules。

3.4 手动刷新

在某些情况下，可能需要手动调用 flush_rewrite_rules() 函数。例如，在开发自定义主题或插件时，如果添加或修改了 Rewrite Rules，可以手动调用该函数来更新 Rewrite Rules。

示例：

function my_plugin_activate() {
    my_plugin_add_rewrite_rule(); // 添加 Rewrite Rule
    flush_rewrite_rules(); // 刷新 Rewrite Rules
}
register_activation_hook( __FILE__, 'my_plugin_activate' );

function my_plugin_deactivate() {
    // 移除 Rewrite Rule 的代码 (可选)
    flush_rewrite_rules(); // 刷新 Rewrite Rules
}
register_deactivation_hook( __FILE__, 'my_plugin_deactivate' );

这段代码在插件激活时添加 Rewrite Rule 并刷新，在插件停用时刷新。建议在停用时移除对应的 Rewrite Rules，以避免产生不必要的规则。

3.5 WP_Rewrite 类

WordPress 使用 WP_Rewrite 类来管理 Rewrite Rules。可以通过全局变量 $wp_rewrite 来访问该类的实例。

WP_Rewrite 类提供了以下方法：

wp_rewrite->rules: 存储 Rewrite Rules 的数组。
wp_rewrite->flush_rules(): 刷新 Rewrite Rules (等同于 flush_rewrite_rules() 函数)。
wp_rewrite->wp_rewrite_rules(): 生成核心的 Rewrite Rules。
wp_rewrite->mod_rewrite_rules(): 生成 .htaccess 文件中的 Rewrite Rules 代码 (如果启用了 Apache 的 mod_rewrite 模块)。

4. Rewrite Rules 的匹配过程

当用户访问一个 URL 时，WordPress 会按照以下步骤进行 Rewrite Rules 的匹配：

获取请求的 URI。 例如，如果用户访问 http://example.com/post/123/，那么请求的 URI 就是 /post/123/。
从数据库中读取 rewrite_rules option，并反序列化成 PHP 数组。
遍历 Rewrite Rules 数组，依次使用正则表达式匹配请求的 URI。
如果匹配成功，则使用对应的查询字符串来构建 WordPress 的内部请求。
WordPress 根据内部请求来处理页面，并生成响应。

4.1 .htaccess 文件

如果启用了 Apache 的 mod_rewrite 模块，WordPress 还会将 Rewrite Rules 写入到 .htaccess 文件中。这样做的好处是，Apache 可以直接处理 Rewrite Rules，而无需每次都将请求传递给 WordPress。这可以提高网站的性能。

.htaccess 文件位于 WordPress 网站的根目录下。它的内容类似于：

<IfModule mod_rewrite.c>
RewriteEngine On
RewriteBase /
RewriteRule ^index.php$ - [L]
RewriteCond %{REQUEST_FILENAME} !-f
RewriteCond %{REQUEST_FILENAME} !-d
RewriteRule . /index.php [L]
</IfModule>

这些规则告诉 Apache，如果请求的文件或目录不存在，则将请求传递给 index.php。

4.2 Nginx 配置

如果使用 Nginx 作为 Web 服务器，则需要手动配置 Rewrite Rules。 Nginx 的 Rewrite Rules 语法与 Apache 的不同。可以参考 WordPress 官方文档或其他资源来配置 Nginx 的 Rewrite Rules。

5. Rewrite Rules 缓存策略

WordPress 的 Rewrite Rules 缓存策略比较简单：

数据库缓存： Rewrite Rules 存储在 wp_options 表中，可以利用 WordPress 对象缓存（Object Cache）或数据库查询缓存来提高读取速度。
文件缓存 (.htaccess): 如果使用 Apache 并且启用了 mod_rewrite，Rewrite Rules 会写入到 .htaccess 文件中，Apache 会缓存这些规则，从而避免每次都从数据库中读取。
Opcode 缓存: PHP 的 Opcode 缓存（例如 OPcache）可以缓存编译后的 PHP 代码，包括用于处理 Rewrite Rules 的代码，从而提高性能。
对象缓存 (Object Cache): WordPress 对象缓存可以缓存从数据库中读取的数据，包括 rewrite_rules option 的值，从而减少数据库查询次数。

5.1 利用对象缓存

可以使用 WordPress 对象缓存来缓存 rewrite_rules option 的值。常用的对象缓存插件包括：

Memcached
Redis

这些插件可以将 rewrite_rules option 的值存储在内存中，从而提高读取速度。

5.2 .htaccess 缓存

Apache 会缓存 .htaccess 文件，因此 Rewrite Rules 的修改不会立即生效。可以通过重启 Apache 或清除 Apache 的缓存来使修改生效。

5.3 避免频繁刷新

如前所述，flush_rewrite_rules() 函数是一个耗时的操作，应该避免频繁调用。应该只在必要时才调用该函数，例如在插件激活和停用时，或者在更改 Permalink 设置时。

6. 性能优化建议

使用对象缓存： 使用 Memcached 或 Redis 等对象缓存插件来缓存 rewrite_rules option 的值。
避免频繁刷新： 避免频繁调用 flush_rewrite_rules() 函数。
优化 Rewrite Rules： 编写高效的正则表达式，避免使用过于复杂的规则。
使用 CDN： 使用 CDN 来缓存静态资源，例如 CSS、JavaScript 和图片。
选择合适的 Web 服务器： Nginx 通常比 Apache 更快，尤其是在处理静态资源方面。
启用 Gzip 压缩： 启用 Gzip 压缩可以减小 HTTP 响应的大小，从而提高网站的加载速度。
使用 PHP 7 或更高版本： PHP 7 比 PHP 5 快得多，可以显著提高网站的性能。

7. 调试 Rewrite Rules

调试 Rewrite Rules 可能会比较困难，因为 Rewrite Rules 的匹配过程是隐藏的。以下是一些调试 Rewrite Rules 的技巧：

使用 var_dump() 或 print_r() 函数来查看 rewrite_rules option 的内容。
使用 WP_DEBUG 常量来启用 WordPress 的调试模式。
使用插件来查看 Rewrite Rules 的匹配过程。 例如，Query Monitor 插件可以显示当前请求匹配到的 Rewrite Rule。
查看 Apache 或 Nginx 的日志文件，以了解 Rewrite Rules 的匹配情况。

8. 代码示例：自定义 Rewrite Rules 和对象缓存

以下是一个代码示例，演示了如何添加自定义的 Rewrite Rules，并使用对象缓存来提高性能。

<?php
/**
 * Plugin Name: My Custom Rewrite Rules
 * Description: Example of custom rewrite rules and object caching.
 */

// 添加 Rewrite Rule
function my_plugin_add_rewrite_rule() {
    add_rewrite_rule(
        '^my-custom-page/([0-9]+)/?$',
        'index.php?my_custom_page_id=$matches[1]',
        'top'
    );
}
add_action( 'init', 'my_plugin_add_rewrite_rule' );

// 添加查询变量
function my_plugin_query_vars( $query_vars ) {
    $query_vars[] = 'my_custom_page_id';
    return $query_vars;
}
add_filter( 'query_vars', 'my_plugin_query_vars' );

// 插件激活时刷新 Rewrite Rules
function my_plugin_activate() {
    my_plugin_add_rewrite_rule();
    flush_rewrite_rules();
}
register_activation_hook( __FILE__, 'my_plugin_activate' );

// 插件停用时刷新 Rewrite Rules
function my_plugin_deactivate() {
    flush_rewrite_rules();
}
register_deactivation_hook( __FILE__, 'my_plugin_deactivate' );

// 处理自定义页面
add_action( 'template_redirect', 'my_plugin_template_redirect' );
function my_plugin_template_redirect() {
    $my_custom_page_id = get_query_var( 'my_custom_page_id' );

    if ( $my_custom_page_id ) {
        // 尝试从对象缓存中获取数据
        $cached_data = wp_cache_get( 'my_custom_page_data_' . $my_custom_page_id, 'my_plugin' );

        if ( false === $cached_data ) {
            // 如果缓存中没有数据，则从数据库中获取
            $cached_data = my_plugin_get_data_from_database( $my_custom_page_id );

            // 将数据存储到对象缓存中，有效期为 1 小时
            wp_cache_set( 'my_custom_page_data_' . $my_custom_page_id, $cached_data, 'my_plugin', 3600 );
        }

        // 显示数据
        echo '<h1>My Custom Page</h1>';
        echo '<p>ID: ' . esc_html( $my_custom_page_id ) . '</p>';
        echo '<p>Data: ' . esc_html( $cached_data ) . '</p>';
        exit;
    }
}

// 从数据库中获取数据 (示例)
function my_plugin_get_data_from_database( $id ) {
    // 这里应该从数据库中获取数据，例如从自定义表中获取
    // 为了演示，这里直接返回一个字符串
    return 'Data for ID: ' . $id;
}

代码解释：

添加 Rewrite Rule： my_plugin_add_rewrite_rule() 函数添加了一个 Rewrite Rule，将 my-custom-page/([0-9]+)/?$ 映射到 index.php?my_custom_page_id=$matches[1]。
添加查询变量： my_plugin_query_vars() 函数将 my_custom_page_id 添加到允许的查询变量列表中。
刷新 Rewrite Rules： my_plugin_activate() 和 my_plugin_deactivate() 函数分别在插件激活和停用时刷新 Rewrite Rules。
处理自定义页面： my_plugin_template_redirect() 函数根据 my_custom_page_id 查询变量来处理自定义页面。
对象缓存： my_plugin_template_redirect() 函数首先尝试从对象缓存中获取数据。如果缓存中没有数据，则从数据库中获取数据，并将数据存储到对象缓存中，有效期为 1 小时。
获取数据： my_plugin_get_data_from_database() 函数从数据库中获取数据（这里只是一个示例，实际应该根据具体情况从数据库中获取数据）。

9. 总结要点

Rewrite Rules 是 WordPress 实现漂亮 URL 的重要机制，存储在 wp_options 表中，可以通过对象缓存和 .htaccess 文件进行缓存。了解 Rewrite Rules 的生成、存储、更新和匹配过程，可以帮助我们更好地优化 WordPress 网站的性能。