16、缓存与分布式数据库技术解析

缓存与分布式数据库技术解析

1. 缓存技术在网页中的应用

1.1 Cookie 缓存的简单实现与效果

Cookie 缓存的实现代码仅 32 行，但效果显著。在新页面中，用户首次访问网站或更改偏好时，由于缓存未命中，需要访问数据库。不过，新的缓存设计将缓存值存储在访客的机器上，实际上可永久保存，无需占用宝贵的服务器资源。除了初始缓存未命中的情况，缓存命中率接近 100%。

1.2 Cookie 缓存的安全与完整性处理

虽然作为缓存，对持久性的要求不高，但某些应用对数据的安全性和完整性有要求。当认证、授权和/或身份信息存储在 Cookie 中时，情况会有所不同。主要有两个需求：一是用户不能随意修改数据，二是用户不应能确定数据内容。这两个问题可通过加密技术解决，例如在 base64 编码前和 base64 解密后，使用对称加密算法（如 AES）和私钥对数据进行加密以确保隐私，再应用安全消息摘要（如 SHA - 1）确保完整性。

另外，还需考虑 Cookie 被盗用的问题。为防止 Cookie 被盗用，可在加密前添加时间戳。接收并验证 Cookie 时，更新时间戳并将更新后的 Cookie 推送给用户。没有在当前时间 X 范围内时间戳的 Cookie 将被视为无效，可能需要用户重新认证。

1.3 两级执行优化文章数据缓存

1.3.1 问题提出

使用 memcached 集群时，缓存数据分布在所有节点上。当请求进入并由 Web 服务器处理时，检查 memcached 缓存，大部分情况下（n 个节点中 n - 1 次）缓存元素不在本地机器上。随着节点数增加，本地机器没有缓存元素