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PHP 高效能快取策略：Nginx proxy_cache/fastcgi_cache、Memcache 與 MySQL 記憶體表實戰

編輯：PHP 綜合知識

前言

快取是高併發系統的核心支柱。本文系統整理 Nginx 兩大快取模組、Memcache 分散式快取、MySQL 記憶體表三大層面的配置、原理與選型建議。

一、 Nginx 快取：proxy_cache vs fastcgi_cache

核心差異

特性	proxy_cache	fastcgi_cache
快取對象	上游伺服器回應（靜態/動態皆可）	FastCGI 應用產生的內容（通常為 PHP 動態頁）
減少通訊	Nginx ↔ 上游	Nginx ↔ PHP-FPM
減輕壓力	上游伺服器、網路傳輸	PHP 進程、資料庫
適用場景	反向代理、CDN 邊緣、微服務網關	PHP 動態頁面整頁快取

proxy_cache 完整配置範例

# http 區塊
proxy_temp_path  /var/cache/nginx/proxy_temp;
proxy_cache_path /var/cache/nginx/proxy_cache levels=1:2 keys_zone=cache_one:200m inactive=1d max_size=30g;

server {
    listen 80;
    server_name www.example.com;

    location / {
        proxy_cache cache_one;
        proxy_cache_valid 200 304 12h;
        proxy_cache_key $host$uri$is_args$args;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
        proxy_pass https://backend;
        expires 1d;
    }

    # 手動清除快取：訪問 /purge/實際路徑
    location ~ /purge(/.*) {
        allow 127.0.0.1;
        allow 192.168.0.0/16;
        deny all;
        proxy_cache_purge cache_one $host$1$is_args$args;
    }

    # 動態頁不快取
    location ~ \.(php|jsp|cgi)$ {
        proxy_pass https://backend;
    }
}

fastcgi_cache 完整配置範例

# http 區塊
fastcgi_cache_path /var/cache/nginx/fastcgi_cache levels=1:2 keys_zone=php_cache:500m inactive=2d max_size=10g;
fastcgi_cache_key "$scheme$request_method$host$uri$arg_filename$arg_x$arg_y";

server {
    listen 8080;
    server_name www.example.com;

    location / {
        root /var/www;
        index index.php index.html;
    }

    location ~ \.php$ {
        root /var/www;
        fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
        fastcgi_cache php_cache;
        fastcgi_cache_valid 200 48h;
        fastcgi_cache_min_uses 1;
        fastcgi_cache_use_stale error timeout invalid_header http_500;
        fastcgi_index index.php;
        fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
        include fastcgi_params;
        # 允許 Set-Cookie 穿透（預設快取會隱藏）
        fastcgi_pass_header Set-Cookie;
    }
}

關鍵指令說明

levels=1:2：兩級子目錄結構，避免單目錄檔案過多影響檔案系統效能。
keys_zone=name:size：共享記憶體區名稱與大小，存放快取索引（Key->Metadata）。
inactive=1d：未被訪問 1 天自動刪除。
max_size=30g：磁碟快取上限，超過按 LRU 淘汰。
proxy_cache_purge / fastcgi_cache_purge：需編譯 ngx_cache_purge 模組或使用 OpenResty。

二、 Memcache 分散式記憶體快取

核心定位

提升系統並發能力（減少 DB 直連）。
減輕資料庫負擔（熱點資料記憶體直讀）。

關鍵限制

32 位系統單進程最大 4GB 記憶體。
單項最大 1MB（可調 -I 參數）。
Key 長度 ≤ 250 字元。
最長過期時間 30 天（Unix timestamp 或相對秒數）。
無持久化、無備份、無原生叢集（一致性哈希由客戶端實現）。

典型架構

PHP App -> Memcache Client (Consistent Hashing) -> Memcache Server Pool (多節點)

三、 MySQL 記憶體表

建立語法

CREATE TABLE `session_cache` (
  `id` INT UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
  `session_key` CHAR(32) NOT NULL,
  `data` MEDIUMTEXT NOT NULL,
  `expire` INT UNSIGNED NOT NULL
) ENGINE=MEMORY DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

特性對照

特性	MEMORY 表	臨時表
資料儲存	記憶體	記憶體（超過 `tmp_table_size` 轉磁碟）
重啟後	結構保留（.frm），資料遺失	完全消失
支援 BLOB/TEXT	不支援	支援
索引類型	Hash (預設) / B-Tree	B-Tree
鎖粒度	表鎖	表鎖
事務	不支援	不支援

適用場景

Session 儲存（高頻讀寫、可容忍重啟遺失）。
熱點計數器、排行榜、配置快取。
資料量較小、結構固定、極高 QPS 需求。

四、選型建議

整頁靜態/半靜態： Nginx fastcgi_cache（最簡單、效能最高、無代碼改動）。
API 介面、片段資料： Memcache/Redis（支援複雜資料結構、TTL、分散式）。
極高頻計數/Session： MySQL MEMORY 表或 Redis（Redis 持久化更安全）。
多層快取： 瀏覽器快取 → CDN/Ngx proxy_cache → Ngx fastcgi_cache → Redis/Memcache → DB。