Cycle de vie du cache dans la technologie de mise en cache Java

La technologie de mise en cache Java est l'un des moyens importants pour améliorer les performances du logiciel et la vitesse de réponse. Elle lit les données de la mémoire pour réduire les E/S disque, les requêtes réseau et autres opérations consommatrices de ressources, rendant ainsi le programme plus efficace. Lors de l'utilisation de la technologie du cache, nous devons prendre en compte l'impact du cycle de vie du cache sur le fonctionnement du programme. Cet article commencera par les quatre étapes du cycle de vie du cache, à savoir le stockage, l'accès, la mise à jour et l'invalidation, pour introduire les connaissances liées au cache.

Phase 1 : Stockage

La première phase du cycle de vie du cache est le stockage. À ce stade, le programme doit mettre en cache les données qui doivent être lues en mémoire. Normalement, vous pouvez utiliser des frameworks de mise en cache, tels que Ehcache, Redis, etc., pour mettre en cache les données en mémoire, ou vous pouvez également les implémenter en écrivant manuellement les classes d'outils de mise en cache. Lors du stockage des données, nous devons prendre en compte les problèmes suivants :

1. Taille du cache : le cadre de cache stipule généralement la taille du cache, car la mise en cache de toutes les données dans la mémoire occupera une grande quantité de mémoire, entraînant un gaspillage de ressources système. et il est plus facile de lancer une exception MOO.
2. Stratégie de cache : la stratégie de cache peut choisir des stratégies d'expulsion temporelle, d'expulsion spatiale, FIFO et LRU. L'expulsion temporelle fait référence à la suppression des données du cache en fonction de la durée pendant laquelle elles n'ont pas été utilisées. L'expulsion d'espace est basée sur le pourcentage de la taille du cache occupé par les données mises en cache. FIFO est une stratégie premier entré, premier sorti, et LRU est un algorithme basé sur les données de remplacement les moins récemment utilisées.
3. Valeur de la clé du cache : le système de cache doit stocker et lire les données en fonction de la valeur de la clé. Lors de l'utilisation du cache, nous devons envisager de choisir un type de valeur de clé approprié afin que les valeurs de clé du cache n'entrent pas en conflit entre les différents modules d'application.

Deuxième phase : accès

La deuxième phase du cycle de vie du cache est l'accès. Lorsque le programme démarre, il n'y a aucune donnée dans le cache, donc lorsqu'il a besoin de lire les données, le programme interrogera les données de la base de données et les stockera dans le cache. Lorsque les mêmes données seront nécessaires la prochaine fois, le programme lira directement à partir du cache si les données dans le cache sont dans la période de validité, elles seront renvoyées directement dans la base de données. la cache.

Lors de l'accès aux données mises en cache, nous devons prendre en compte les problèmes suivants :

1. Période de validité du cache : les données du cache ne peuvent pas toujours être valides et la période de validité du cache doit être prise en compte. Lorsque les données expirent, le programme doit récupérer les données de la source de données et les mettre à jour.
2. Cohérence du cache : les données obtenues par le programme à partir du cache peuvent être incohérentes avec les données de la source de données. La solution à ce problème consiste généralement à utiliser des verrous distribués pour éviter l'incohérence des données causée par plusieurs threads lisant les données de la source de données et les stockant dans le cache en même temps.

Phase 3 : Mise à jour

La troisième phase du cycle de vie du cache est la mise à jour. Lorsque les données de la source de données changent, le programme doit mettre à jour les données dans le cache, sinon le programme lira les anciennes données du cache. Lorsque la source de données change, le programme peut choisir les stratégies suivantes :

1. Basée sur l'horodatage : utilisez l'horodatage ou le numéro de version dans la source de données pour mettre à jour les données dans le cache. Chaque fois que la source de données est mise à jour, l'horodatage ou le numéro de version est également mis à jour. Lorsque le programme lit les données du cache, il vérifie si l'horodatage ou le numéro de version est égal. Sinon, il doit lire les données de la source de données. à nouveau et mettez à jour le cache.

2. Basé sur le modèle de publication-abonnement : le modèle de publication-abonnement signifie que lorsque les données de la source de données changent, le système de cache est déclenché pour mettre à jour les données dans le cache.

Phase 4 : Invalidation

La dernière étape du cycle de vie du cache est l'invalidation. Les données dans le cache peuvent devenir invalides pour les raisons suivantes :

1. Expiration des données du cache : Les données dans le cache ont une date d'expiration.
2. Données du cache effacées : le framework de cache efface les données du cache.
3. Erreur de programme : le programme a une erreur lors de l'utilisation du cache.

Le cache invalide sera supprimé et le programme devra réinterroger la base de données lors de son prochain accès.

Lorsque nous utilisons la technologie de mise en cache, nous devons comprendre le cycle de vie du cache et maîtriser les étapes de stockage, d'accès, de mise à jour et d'expiration du cache. De plus, nous devons choisir raisonnablement la taille du cache, la stratégie de cache, le type de clé de cache, etc., et essayer d'optimiser les performances du programme lors de l'utilisation de la technologie de mise en cache, améliorant ainsi la vitesse de réponse du programme et l'expérience utilisateur.

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