本帖最后由 Dreamcatcher 于 2012-4-19 10:56 编辑
CI框架缓存的实现原理
今天花了点时间看了下CI框架源码缓存的实现,写出来梳理下思路.
1：在CI框架中加载视图文件使用的是$this->load->view();方法，所以从load类库着手,在ci的system文件夹中可以看到Loader.php,这个类库是在Controller.php中被加载的。Loader类中有个方法：
view source
print?
| 1 | function view($view, $vars = array(), $return = FALSE)//加载视图 |
| 3 | return $this->_ci_load(array('_ci_view' => $view, '_ci_vars' => $this->_ci_object_to_array($vars), '_ci_return' => $return)); |
调用了自身的一个私有方法_ci_load（）,这个方法其中关键部分在：
view source
print?
| 02 | // If the PHP installation does not support short tags we'll |
| 03 | // do a little string replacement, changing the short tags |
| 04 | // to standard PHP echo statements. |
| 06 | if ((bool) @ini_get('short_open_tag') === FALSE AND config_item('rewrite_short_tags') == TRUE) |
| 08 | echo eval('?>'.preg_replace("/;*\s*\?>/", "; ?>", str_replace('<?=', '<?php echo ', file_get_contents($_ci_path)))); |
| 13 | include($_ci_path); // include() vs include_once() allows for multiple views with the same name |
| 15 | if (ob_get_level() > $this->_ci_ob_level + 1) |
| 21 | $_ci_CI->output->append_output(ob_get_contents());//获取缓存，调用了output类中的append_output方法将缓存的内容放到了output类的全局变量final_output中,供后面使用。 |
2：CI框架中设置缓存的方法是$this->output->cache(n)//n是分钟数
打开system/core/Output.php在里面有个cache方法:
view source
print?
| 3 | $this->cache_expiration = ( ! is_numeric($time)) ? 0 : $time; |
| 4 | //output类中变量cache_expiration赋上缓存时间 |
3：打开system/core/Codeigniter.php这个核心文件。可以看到如下代码：
view source
print?
| 01 | $OUT =& load_class('Output', 'core');//实例化output类 |
| 03 | // 调用钩子 cache_override hook |
| 04 | if ($EXT->_call_hook('cache_override') === FALSE)//如果没有设置这个缓存钩子就使用默认的_display_cache方法 |
| 06 | if ($OUT->_display_cache($CFG, $URI) == TRUE)//将config，uri类的对象传入 |
| 08 | exit;//如果调用缓存成功就会直接显示页面中断程序,不会加载实例化下面的类,进行一些请求,这就是缓存的好处; |
4：找到Output.php类中的私有方法_display_cache($CFG, $URI):
view source
print?
| 01 | function _display_cache(&$CFG, &$URI) |
| 03 | //是否在配置文件中定义了缓存路径，如果没有是用系统默认的cache文件夹作为缓存目录 |
| 04 | $cache_path = ($CFG->item('cache_path') == '') ? APPPATH.'cache/' : $CFG->item('cache_path'); |
| 05 | // 构造文件路径。文件名是 URI 的 md5 值 |
| 06 | $uri = $CFG->item('base_url'). |
| 07 | $CFG->item('index_page'). |
| 08 | $URI->uri_string;//这是请求的页面的控制器/方法/参数那一串字符 |
| 10 | $filepath = $cache_path.md5($uri); |
| 13 | if ( ! @file_exists($filepath)) |
| 15 | return FALSE;//到了这里就中断了,而是按照正常的向服务器请求页面内容，下面的return false同理 |
| 18 | if ( ! $fp = @fopen($filepath, FOPEN_READ)) |
| 23 | flock($fp, LOCK_SH);//读取文件前给文件加个共享锁 |
| 26 | if (filesize($filepath) > 0) |
| 28 | $cache = fread($fp, filesize($filepath)); |
| 31 | flock($fp, LOCK_UN);//释放锁 |
| 34 | if ( ! preg_match("/(\d+TS--->)/", $cache, $match)) |
| 39 | // Has the file expired? If so we'll delete it. |
| 41 | if (time() >= trim(str_replace('TS--->', '', $match['1']))) |
| 43 | if (is_really_writable($cache_path)) |
| 46 | log_message('debug', "Cache file has expired. File deleted"); |
| 50 | // 显示缓存,到了这里说明有缓存文件并且缓存文件没过期,然后执行_display方法 |
| 51 | $this->_display(str_replace($match['0'], '', $cache)); |
| 52 | log_message('debug', "Cache file is current. Sending it to browser."); |
5：找到Output方法中的_display（$output=''）方法，这个 方法有两处调用了,1个是在上述的_display_cache中,将缓存文件中的内容取出赋于$output变量然后传入_display（$output=''）中,这时候只会执行_display中的：
view source
print?
| 1 | //$CI 对象不存在，我们就知道我们是在处理缓存文件，所以简单的输出和退出 |
| 4 | echo $output;//直接将缓存输出,返回ture中断codeigniter继续执行 |
| 5 | log_message('debug', "Final output sent to browser"); |
| 6 | log_message('debug', "Total execution time: ".$elapsed); |
第二处调用是,当if ($OUT->_display_cache($CFG, $URI) == TRUE)这个判断不成立codeigniter向下执行,
先后实例化了一些系统核心类,以及url中请求的控制器方法等.最后执行一个钩子：
view source
print?
| 1 | // 调用 display_override hook |
| 2 | if ($EXT->_call_hook('display_override') === FALSE) |
这时候执行这个方法是无缓存的情况下. 这时候$output为空所以执行了：
view source
print?
| 4 | $output =& $this->final_output;//这就是在Loader中设置的输出缓存. |
接下来如果执行了$this->output->cache()方法设置了$this->cache_expiration 参数且没有缓存文件时：
view source
print?
| 1 | // 启用 cache 时，$CI 没有 _output 函数时，调用 $this->_write_cache，写缓存文件 |
| 2 | if ($this->cache_expiration > 0 && isset($CI) && ! method_exists($CI, '_output')) |
| 4 | $this->_write_cache($output); |
_write_cache（$output）方法如下：
view source
print?
| 01 | function _write_cache($output) |
| 03 | $CI =& get_instance(); |
| 04 | $path = $CI->config->item('cache_path'); |
| 05 | $cache_path = ($path == '') ? APPPATH.'cache/' : $path; |
| 06 | // $cache_path 是目录并且可写 |
| 07 | if ( ! is_dir($cache_path) OR ! is_really_writable($cache_path)) |
| 09 | log_message('error', "Unable to write cache file: ".$cache_path); |
| 13 | $uri = $CI->config->item('base_url'). |
| 14 | $CI->config->item('index_page'). |
| 15 | $CI->uri->uri_string(); |
| 17 | $cache_path .= md5($uri); |
| 19 | if ( ! $fp = @fopen($cache_path, FOPEN_WRITE_CREATE_DESTRUCTIVE)) |
| 21 | log_message('error', "Unable to write cache file: ".$cache_path); |
| 26 | $expire = time() + ($this->cache_expiration * 60); |
| 28 | if (flock($fp, LOCK_EX))//写入前先加个独占锁 |
| 30 | fwrite($fp, $expire.'TS--->'.$output); |
| 31 | flock($fp, LOCK_UN);//写完解锁 |
| 35 | log_message('error', "Unable to secure a file lock for file at: ".$cache_path); |
| 39 | @chmod($cache_path, FILE_WRITE_MODE); |
| 41 | log_message('debug', "Cache file written: ".$cache_path); |
写完缓存后会进行一系列处理比如设置header等 最后输出$output:
view source
print?
| 1 | if (method_exists($CI, '_output')) |
| 7 | echo $output; // Send it to the browser! |
总结：CI的缓存是在要输出的页面设置ob_start（）,使用ob_get_contents()获取缓存内容,然后通过判断设置中
是否设置缓存.如果设置了则将缓存将页面的url地址进行MD5哈希作为缓存文件名创建之,然后将（当前时间+设置的缓存时间）+一个特殊符号+内容写到缓存文件中,下次访问时候将访问的url进行MD5查找这个缓存文件,如果没有则再创建.有则取出其中的内容，分离出过期时间和内容，判断时间是否过期，如果过期则丢弃内容，继续进行请求,如果没过期直接取出内容输出到页面，中断执行。CI将这一套缓存机制用面向对象的方法写到了框架中,使用起来很方便。CI默认的这种缓存方法是缓存整个页面。但有时候只要缓存页面中不变的元素header和footer比较好，CI中还有钩子的机制,可以自己设置缓存的方法替换其中的_display_cache()方法。
具体的可以看手册：CI.chm
css3.0参考手册.chm
html5.chm
php中文函数手册.chm
mysql5.1.chm
CI的缓存》url地址进行MD5》取出内容》分离出过期时间和内容，判断时间是否过期，如果过期则丢弃内容，继续进行请求,如果没过期直接取出内容输出到页面。
url地址
网页缓存Codeigniter 支持缓存技术，以达到最快的速度。
尽管CI已经相当高效了，但是网页中的动态内容、主机的内存CPU 和数据库读取速度等因素直接影响了网页的加载速度。依靠网页缓存，你的网页可以达到近乎静态网页的加载速度，因为他们将程序输出的结果保存到硬盘上了。
缓存是怎么工作的？CI支持每个页面单独缓存，而且可以设置缓存更新时间。当一个网页第一次被加载的时候，缓存文件将被保存到application/cache文件夹。下次访问的时候，系统就会直接读取缓存文件，然后返回给用户的浏览器。如果缓存文件过期，它将被删除并重新生成。
注意：Benchmark 标签在使用了缓存的页面仍然可用。
启动缓存启用缓存功能，只需要将下面的代码放入你的任何一个控制器(controller)的方法(function)内：
$this->output->cache(n);
其中 n 是你希望缓存更新的 分钟 数。可以使用 m/60 来精确到秒，例如 1/60 ，则是精确到 1秒
上面的代码可以放到任何一个 function 里面。他的出现顺序对缓存并没有影响，所以将它放在你认为最合乎逻辑的地方。一旦上面的代码放到了控制器的方法中，页面就会被缓存。
警告: 由于CI存储缓存文件的方式，只有通过 view 文件的输出才能被缓存。
注意: 在缓存文件产生之前，请确保 application/cache 文件夹可写。
清除缓存如果你不再想使用缓存，仅需将上面的代码从你的controller里面删除即可。注意: 这样做并不能让缓存文件立即消失，它将会自动过期并被删除。如果你想立即删除那些文件，就必须自己动手了。
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