Une plongée approfondie dans la mise en cache distribuée dans la technologie de mise en cache Java

Dans l'environnement Internet actuel de forte concurrence et de big data, la technologie de mise en cache est devenue l'un des moyens importants pour améliorer les performances du système. Dans la technologie de mise en cache Java, la mise en cache distribuée est une technologie très importante. Alors, qu’est-ce que le cache distribué ? Cet article examinera en profondeur la mise en cache distribuée dans la technologie de mise en cache Java.

1. Le concept de base du cache distribué

Le cache distribué fait référence à un système de cache qui stocke les données du cache sur plusieurs nœuds. Chaque nœud contient une copie complète des données mises en cache et peut se sauvegarder mutuellement. Lorsqu'un nœud tombe en panne, les autres nœuds peuvent continuer à fournir des services de cache.

Dans le cache distribué, nous utilisons généralement un algorithme de hachage cohérent. L'algorithme de hachage cohérent peut hacher les données mises en cache sur l'anneau de hachage et distribuer les nœuds sur l'anneau de hachage. Lorsqu'une donnée mise en cache est demandée, elle est d'abord hachée pour obtenir sa position sur l'anneau de hachage. Ensuite, recherchez le premier nœud dans le sens des aiguilles d’une montre, puis récupérez les données du cache de ce nœud. Si le nœud échoue, la recherche est effectuée dans le sens des aiguilles d'une montre jusqu'à ce qu'un nœud disponible soit trouvé.

2. Avantages du cache distribué

1. Haute disponibilité : le cache distribué sauvegarde les données du cache sur plusieurs nœuds et peut fournir des services de haute disponibilité. Lorsqu'un des nœuds tombe en panne, les autres nœuds peuvent continuer à fournir des services.
2. Haute évolutivité : dans le cache distribué, nous pouvons ajouter ou supprimer des nœuds selon les besoins pour répondre aux besoins de l'entreprise. Cela rend le cache distribué hautement évolutif.
3. Hautes performances : le cache distribué peut disperser les données sur plusieurs nœuds, évitant ainsi le goulot d'étranglement des performances d'un seul nœud et améliorant les performances globales du système de cache.

3. Scénarios d'utilisation du cache distribué

1. Scénarios de lecture et d'écriture à haute concurrence : le cache distribué convient à la gestion de certains scénarios de lecture et d'écriture à haute concurrence, tels que les sites Web, les applications mobiles, les plateformes de commerce électronique, etc.
2. Environnement Big Data : dans un environnement Big Data, le cache distribué peut nous aider à traiter rapidement d'énormes quantités de données.
3. Système distribué : dans un système distribué, le cache distribué peut être utilisé comme un verrou distribué pour garantir la cohérence des données.

4. Cache distribué couramment utilisé

1. Redis : Redis est une base de données clé-valeur non relationnelle hautes performances. Redis fournit une multitude de structures de données et de commandes pour répondre aux besoins de divers scénarios. Redis prend en charge le cache distribué et la sauvegarde maître-esclave.
2. Memcached : Memcached est un outil de mise en cache distribué hautes performances. Memcached prend en charge les services de mise en cache multi-nœuds, peut être étendu à des centaines de serveurs et prend en charge la mise en cache de plusieurs types de données tels que des chaînes, des tableaux et des objets.
3. Hazelcast : Hazelcast est un outil de mise en cache distribué open source. Hazelcast est implémenté en Java et fournit un cluster distribué capable de gérer des données mises en cache à grande échelle.

5. Précautions pour la mise en cache distribuée

1. Pénétration du cache : La pénétration du cache fait référence à une méthode d'attaque L'attaquant effectue des requêtes malveillantes afin que des données qui n'existent pas dans le cache soient constamment demandées. Pour éviter la pénétration du cache, nous pouvons pré-remplir certaines données par défaut.
2. Avalanche de cache : l'avalanche de cache fait référence à une grande quantité de données dans le cache qui expire en même temps sur une période donnée, ce qui entraîne un grand nombre de requêtes accédant directement à la base de données, provoquant une pression excessive sur la base de données. Afin d'éviter une avalanche de cache, des méthodes telles que le préchauffage du cache, la définition d'un délai d'expiration aléatoire et l'ajout d'un mécanisme de disjoncteur peuvent être utilisées.
3. Persistance du cache : dans le cache distribué, puisque les données du cache sont stockées en mémoire, les données du cache seront perdues lorsque le nœud redémarre ou plante. Par conséquent, certaines données clés doivent être conservées pour améliorer la fiabilité du cache.

6. Résumé

Le cache distribué est une partie importante de la technologie de cache Java, qui peut considérablement améliorer les performances et la disponibilité du système. Cependant, lorsque vous utilisez un cache distribué, vous devez faire attention à la pénétration du cache, à l'avalanche de cache, à la persistance du cache et à d'autres problèmes. Ce n'est qu'en comprenant profondément les principes et les précautions du cache distribué que nous pourrons mieux l'appliquer dans des projets réels et améliorer les performances et la fiabilité du système.

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