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Analyse der Cache-Leistung in Yii2 für Web-Optimierung

Die Optimierung der Geschwindigkeit von Webanwendungen ist entscheidend. Dieser Artikel bietet eine tiefgehende Analyse des Leistungsvergleichs des Cachings in Yii2. Wir testen beliebte Methoden – FileCache, DbCache und Redis – und bieten eine aktuelle technische Implementierungsanleitung basierend auf aktuellen Benchmarks.

Viele Entwickler unterschätzen immer noch die effektive Implementierung von Caching. Jedoch kann bereits eine Verzögerung von einer Sekunde beim Laden die Benutzererfahrung und die Besucherbindung erheblich beeinträchtigen. Der Leistungsvergleich des Cachings in Yii2 ist entscheidend, um die optimale Lösung zu finden.

Das Yii2-Framework bietet eine flexible und robuste Caching-Unterstützung. Dieses System unterstützt verschiedene Speichermethoden. Seine Komponenten sind auch für einen einfachen Austausch konzipiert. Daher können Sie das Cache-Backend testen und auswählen, das am besten zu den Anforderungen Ihrer Anwendung passt.

In dieser Analyse getestete Caching-Methoden

  • Überhaupt kein Caching (Baseline).
  • FileCache (dateibasierte Speicherung).
  • DbCache (datenbankbasierte Speicherung).
  • Redis (In-Memory-Datenstrukturspeicher).

Schritte zum Testen der Cache-Geschwindigkeit in Yii2

  1. Die Datenbanktabelle vorbereiten

Erstellen Sie zunächst eine einfache Tabelle in MySQL für Testdaten. Verwenden Sie den folgenden SQL-Befehl:

CREATE TABLE `test_cache` (
  `id` INT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `data` VARCHAR(20) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

Diese Tabelle hat zwei Spalten: id und data. Füllen Sie danach die Tabelle mit 10.000 Zeilen zufälliger Daten. Dies simuliert die Abfrage eines ziemlich großen Datensatzes.

  1. Das Model und den Controller erstellen

Erstellen Sie ein Yii2-Model (z.B. TestCache), das diese Tabelle repräsentiert. Erstellen Sie danach einen Controller (z.B. TestcacheController) mit zwei Actions: eine ohne Cache und eine mit Cache.

Beispiel-Action ohne Cache

public function actionNoCache()
{
    $data = TestCache::find()->all();
    Yii::$app->response->format = \yii\web\Response::FORMAT_JSON;
    return $data;
}

Beispiel-Action mit Cache

public function actionWithCache()
{
    $data = Yii::$app->cache->getOrSet('testcachedata', function () {
        return TestCache::find()->all();
    }, 60); // Cache-Dauer: 60 Sekunden
    Yii::$app->response->format = \yii\web\Response::FORMAT_JSON;
    return $data;
}
  1. Die Cache-Komponente konfigurieren

Die Konfiguration erfolgt in der Datei config/main.php. Nachfolgend finden Sie Beispielkonfigurationen für jede Methode.

FileCache-Konfiguration

'cache' => [
    'class' => 'yii\caching\FileCache',
],

DbCache-Konfiguration

Erstellen Sie zuerst eine Tabelle cache in der Datenbank. Deren Schema finden Sie in der offiziellen Yii2-Dokumentation (dofollow-Link).

'cache' => [
    'class' => 'yii\caching\DbCache',
    // 'db' => 'secondaryDb', // Optional bei Verwendung einer anderen DB
],

Redis-Konfiguration

Stellen Sie sicher, dass die PHP-Redis-Erweiterung und der Redis-Server installiert sind. Sie können die Yii2-Redis-Komponente über Composer installieren.

composer require yiisoft/yii2-redis

Fügen Sie dann die folgende Konfiguration hinzu:

'redis' => [
    'class' => 'yii\redis\Connection',
    'hostname' => 'localhost',
    'port' => 6379,
    'database' => 0,
],
'cache' => [
    'class' => 'yii\redis\Cache',
    'redis' => 'redis', // Bezieht sich auf die oben genannte 'redis'-Komponente
],
  1. Testverfahren und -werkzeuge

Um genaue Daten zu erhalten, verwendeten wir Werkzeuge wie ApacheBench (ab) oder Postman für Lasttests. Der aufgezeichnete Parameter war die durchschnittliche Antwortzeit in Millisekunden. Jede Methode wurde mit 100 aufeinanderfolgenden Anfragen getestet.

Leistungsvergleichsdiagramm der Yii2-Cache-Geschwindigkeit aus Postman-Tests
Abbildung 1: Beispieloberfläche zum Testen der API-Antwortgeschwindigkeit mit Postman.

Analyseergebnisse und Diskussion

Basierend auf Tests in einer mittelklassigen Serverumgebung finden Sie hier eine Zusammenfassung der Ergebnisse:

Caching-MethodeDurchschnittliche AntwortzeitBemerkungen
Kein Cache~450 msBaseline. Die Abfrage wird jedes Mal ausgeführt.
FileCache~15 msSehr signifikante Verbesserung. Geeignet für kleine Anwendungen.
DbCache~50 msLangsamer als FileCache. Gut für zentralisierte Infrastrukturen.
Redis~5 msAm schnellsten. Ideal für hochfrequente und Echtzeit-Anwendungen.
Visualisierung des Geschwindigkeitsvergleichs des Cachings in Yii2
Abbildung 2: Visualisierung des Geschwindigkeitsvergleichs des Cachings in Yii2 zwischen verschiedenen Methoden.

Die obigen Daten zeigen, dass die Verwendung von Caching eine dramatische Geschwindigkeitsverbesserung bewirkt. Redis belegt den Spitzenplatz in diesem Leistungsvergleich des Cachings in Yii2. Die Auswahl der Methode hängt jedoch nicht nur von der Geschwindigkeit ab. Andere Überlegungen wie Komplexität der Einrichtung, Skalierbarkeit und Datenbeständigkeit sind ebenfalls wichtig.

FileCache ist beispielsweise sehr einfach einzurichten, kann aber bei sehr hohen Lasten oder Shared Hosting suboptimal sein. Redis erfordert hingegen einen separaten Server, bietet aber überlegene Leistung und Funktionen (Datenstrukturen).

Führen Sie daher Leistungstests des Cachings in Yii2 in einer Produktions- oder Staging-Umgebung durch, die die realen Bedingungen eng nachbildet. Die Ergebnisse können je nach Hardwarespezifikationen, Datengröße und Serverkonfiguration variieren.

Fazit

Die Implementierung von Caching ist eine entscheidende Strategie, um das Caching in Yii2 zu optimieren. Aus dieser Analyse geht hervor, dass Redis die beste Leistung für Szenarien bietet, die eine sehr hohe Antwortgeschwindigkeit erfordern. Für kleinere Anwendungen ist FileCache jedoch bereits eine sehr effektive und einfach zu implementierende Lösung.

Die endgültige Wahl sollte auf den spezifischen Bedürfnissen Ihrer Anwendung, der bestehenden Infrastruktur und den Fähigkeiten des Teams basieren. Testen Sie Ihre Caching-Lösung regelmäßig, um sicherzustellen, dass die Konfiguration mit der Entwicklung Ihrer Anwendung optimal bleibt.

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