Web應用的快取設計模式

ORM快取引言
從10年前的2003年開始，在Web應用領域，ORM(物件-關係對映)框架就開始逐漸普及，並且流行開來，其中最廣為人知的就是Java的開源ORM框架Hibernate，後來Hibernate也成為了EJB3的實現框架；2005年以後，ORM開始普及到其他程式語言領域，其中最有名氣的是Ruby on rails框架的ORM － ActiveRecord。如今各種開源框架的ORM，乃至ODM(物件-文件關係對映，用在訪問NoSQLDB)層出不窮，功能都十分強大，也很普及。
然而圍繞ORM的效能問題，也一直有很多批評的聲音。其實ORM的架構對插入快取技術是非常容易的，我做的很多專案和產品，但凡使用ORM，快取都是標配，效能都非常好。而且我發現業界使用ORM的案例都忽視了快取的運用，或者說沒有意識到ORM快取可以帶來巨大的效能提升。
ORM快取應用案例
我們去年有一個老產品重寫的專案，這個產品有超過10年曆史了，資料庫的資料量很大，多個表都是上千萬條記錄，最大的表記錄達到了9000萬條，Web訪問的請求數每天有300萬左右。
老產品採用了傳統的解決效能問題的方案：Web層採用了動態頁面靜態化技術，超過一定時間的文章生成靜態HTML檔案；對資料庫進行分庫分表，按年拆表。動態頁面靜態化和分庫分表是應對大訪問量和大資料量的常規手段，本身也有效。但它的缺點也很多，比方說增加了程式碼複雜度和維護難度，跨庫運算的困難等等，這個產品的程式碼維護歷來非常困難，導致bug很多。
進行產品重寫的時候，我們放棄了動態頁面靜態化，採用了純動態網頁；放棄了分庫分表，直接操作千萬級，乃至近億條記錄的大表進行SQL查詢；也沒有采取讀寫分離技術，全部查詢都是在單臺主資料庫上進行；資料庫訪問全部使用ActiveRecord，進行了大量的ORM快取。上線以後的效果非常好：單臺MySQL資料庫伺服器CPU的IO Wait低於5%；用單臺1U伺服器2顆4核至強CPU已經可以輕鬆支援每天350萬動態請求量；最重要的是，插入快取並不需要程式碼增加多少複雜度，可維護性非常好。
總之，採用ORM快取是Web應用提升效能一種有效的思路，這種思路和傳統的提升效能的解決方案有很大的不同，但它在很多應用場景(包括高度動態化的SNS型別應用)非常有效，而且不會顯著增加程式碼複雜度，所以這也是我自己一直偏愛的方式。因此我一直很想寫篇文章，結合示例程式碼介紹ORM快取的程式設計技巧。
今年春節前後，我開發自己的個人網站專案，有意識的大量使用了ORM快取技巧。對一個沒多少訪問量的個人站點來說，有些過度設計了，但我也想借這個機會把常用的ORM快取設計模式寫成示例程式碼，提供給大家參考。我的個人網站原始碼是開源的，託管在github上：robbin_site


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