PHP如何实现类似于Thinkphp的File文件缓存技术

导读：

PHP开发中，频率的去mysql数据库查询，会导致网站性能下降，因此我们需要配合使用缓存技术，来提高动态Web应用的速度、 提高可扩展性。说到缓存，大家首先想到的可能是 Redis或者Memcached等高性能的分布式内存缓存服务器。但对于一些开放性比较强的项目，我们不希望使用redis等第三方缓存，使得系统依赖于其他服务。这时候，文件缓存会是一个不错的选择。

文件缓存的功能：

1. 能够在较短的时间内返回数据；
2. 支持key过期；

文件缓存的技术点：

• 为了避免一个文件内的数据过大，造成读取文件的时候延迟较高，我们采用一个key-value一个文件的方式实现存储结构；
• 为了支持key过期，我们需要把expire数据写入到文件中，所以需要对写入的数据进行序列化处理；
• 为了能够快速的定位到文件路径，我们采用hash算法一次计算出文件位置；

一、新建一个FileCache.php文件，代码如下：

<?php
class FileCache{
    public function __construct(){	
        //定义站点目录
		define('ROOT_PATH',str_replace('\\','/',realpath(dirname(__FILE__).'/../'))); 
	}
	//1.先定义一个指向自己实例的私有静态引用
    private static $instance=null;
   //2.以自己实例为返回值的静态的公有方法
	public static function getInstance(){
        //被动创建，在真正需要使用时才去创建
		if(is_null(SELF::$instance)){
			SELF::$instance=new FileCache();
		}
		return SELF::$instance;
	}
    /**
     * 缓存目录
     * @var
     */
    private $cache_dir= ROOT_PATH."/cache/";//文件缓存于网站根目录下的cache文件夹里
 
    /**
     * @param $cache_dir
     * @throws Exception
     */
    public function __construct()
    {
 
        if (!is_dir($this->cache_dir)) {
            $make_dir_result = mkdir($this->cache_dir, 0755, true);
            if ($make_dir_result === false) throw new Exception('Cannot create the cache directory');
        }
    }
 
 
    /**
     * 根据key获取值，会判断是否过期
     * @param $key
     * @return mixed
     */
    public function get($key)
    {
        $cache_data = $this->getItem($key);
        if ($cache_data === false || !is_array($cache_data)) return false;
 
        return $cache_data['data'];
    }
 
    /**
     * 添加或覆盖一个key
     * @param $key
     * @param $value
     * @param $expire
     * @return mixed
     */
    public function set($key, $value, $expire = 0)
    {
        return $this->setItem($key, $value, time(), $expire);
    }
 
    /**
     * 设置包含元数据的信息
     * @param $key
     * @param $value
     * @param $time
     * @param $expire
     * @return bool
     */
    private function setItem($key, $value, $time, $expire)
    {
        $cache_file = $this->createCacheFile($key);
        if ($cache_file === false) return false;
 
        $cache_data = array('data' => $value, 'time' => $time, 'expire' => $expire);
        $cache_data = json_encode($cache_data);
 
        $put_result = file_put_contents($cache_file, $cache_data);
        if ($put_result === false) return false;
 
        return true;
    }
 
    /**
     * 创建缓存文件
     * @param $key
     * @return bool|string
     */
    private function createCacheFile($key)
    {
        $cache_file = $this->path($key);
        if (!file_exists($cache_file)) {
            $directory = dirname($cache_file);
            if (!is_dir($directory)) {
                $make_dir_result = mkdir($directory, 0755, true);
                if ($make_dir_result === false) return false;
            }
            $create_result = touch($cache_file);
            if ($create_result === false) return false;
        }
 
        return $cache_file;
    }
 
    /**
     * 判断Key是否存在
     * @param $key
     * @return mixed
     */
    public function has($key)
    {
        $value = $this->get($key);
        if ($value === false) return false;
 
        return true;
    }
 
    /**
     * 加法递增
     * @param $key
     * @param int $value
     * @return mixed
     */
    public function increment($key, $value = 1)
    {
        $item = $this->getItem($key);
        if ($item === false) {
            $set_result = $this->set($key, $value);
            if ($set_result === false) return false;
            return $value;
        }
 
        $check_expire = $this->checkExpire($item);
        if ($check_expire === false) return false;
 
        $item['data'] += $value;
 
        $result = $this->setItem($key, $item['data'], $item['time'], $item['expire']);
        if ($result === false) return false;
 
        return $item['data'];
    }
 
    /**
     * 减法递增
     * @param $key
     * @param int $value
     * @return mixed
     */
    public function decrement($key, $value = 1)
    {
        $item = $this->getItem($key);
        if ($item === false) {
            $value = 0 - $value;
            $set_result = $this->set($key, $value);
            if ($set_result === false) return false;
            return $value;
        }
 
        $check_expire = $this->checkExpire($item);
        if ($check_expire === false) return false;
 
        $item['data'] -= $value;
 
        $result = $this->setItem($key, $item['data'], $item['time'], $item['expire']);
        if ($result === false) return false;
 
        return $item['data'];
    }
 
    /**
     * 删除一个key，同事会删除缓存文件
     * @param $key
     * @return mixed
     */
    public function delete($key)
    {
        $cache_file = $this->path($key);
        if (file_exists($cache_file)) {
            $unlink_result = unlink($cache_file);
            if ($unlink_result === false) return false;
        }
 
        return true;
    }
 
    /**
     * 清楚所有缓存
     * @return mixed
     */
    public function clear()
    {
        return $this->delTree($this->cache_dir);
    }
 
    /**
     * 递归删除目录
     * @param $dir
     * @return bool
     */
    function delTree($dir)
    {
        $files = array_diff(scandir($dir), array('.', '..'));
        foreach ($files as $file) {
            (is_dir("$dir/$file")) ? $this->delTree("$dir/$file") : unlink("$dir/$file");
        }
        return rmdir($dir);
    }
 
    /**
     * 根据key获取缓存文件路径
     *
     * @param  string $key
     * @return string
     */
    protected function path($key)
    {
        $parts = array_slice(str_split($hash = md5($key), 2), 0, 2);
        return $this->cache_dir . '/' . implode('/', $parts) . '/' . $hash;
    }
 
    /**
     * 获取含有元数据的信息
     * @param $key
     * @return bool|mixed|string
     */
    protected function getItem($key)
    {
        $cache_file = $this->path($key);
        if (!file_exists($cache_file) || !is_readable($cache_file)) {
            return false;
        }
 
        $cache_data = file_get_contents($cache_file);
        if (empty($cache_data)) return false;
        $cache_data = json_decode($cache_data, true);
        if ($cache_data) {
            $check_expire = $this->checkExpire($cache_data);
            if ($check_expire === false) {
                $this->delete($key);
                return false;
            }
        }
 
        return $cache_data;
    }
 
    /**
     * 检查key是否过期
     * @param $cache_data
     * @return bool
     */
    protected function checkExpire($cache_data)
    {
        $time = time();
        $is_expire = intval($cache_data['expire']) !== 0 && (intval($cache_data['time']) + intval($cache_data['expire']) < $time);
        if ($is_expire) return false;
 
        return true;
    }
}

二、File缓存调用方法：

1、设置缓存

<?php
include('FileCache.php');
//设置缓存 set参数：(缓存名称,要缓存的数据,缓存时长)
FileCache::getInstance()->set("userid",123456,86400);

2、查询缓存是否存在

<?php
include('FileCache.php');
$cache=FileCache::getInstance();
if($cache->has("userid")){
	echo "存在名为userid的缓存";
}else{
	echo "不存在名为userid的缓存";
}

3、获取缓存

<?php
include('FileCache.php');
//读取缓存
$userid=FileCache::getInstance()->get("userid");
echo $userid;

5、清空全部缓存

<?php
include('FileCache.php');
//清空全部缓存
FileCache::getInstance()->clear();