Java キャッシュ テクノロジのキャッシュ ライフ サイクル

Java キャッシュ テクノロジは、ソフトウェアのパフォーマンスと応答速度を向上させる重要な手段の 1 つであり、メモリからデータを読み取り、ディスク IO、ネットワーク リクエスト、その他のリソースを消費する操作を削減し、プログラムの効率を高めます。キャッシュ技術を利用する際には、キャッシュのライフサイクルがプログラムの動作に与える影響を考慮する必要がありますが、この記事では、キャッシュのライフサイクルの4つの段階（保存、アクセス、更新、無効化）から始めて、キャッシュ関連の知識を紹介します。

第 1 フェーズ: ストレージ

キャッシュ ライフ サイクルの最初のフェーズはストレージです。この段階では、プログラムはメモリに読み込む必要があるデータをキャッシュする必要があります。通常、Ehcache、Redis などのキャッシュ フレームワークを使用してデータをメモリにキャッシュできます。また、手書きのキャッシュ ツール クラスによって実装することもできます。データを保存するときは、次の問題を考慮する必要があります。

1. キャッシュ サイズ: すべてのデータをメモリにキャッシュすると大量のメモリが占有され、問題が発生するため、通常、キャッシュ フレームワークはキャッシュ サイズを規定します。システム リソースが無駄になり、OOM 例外が発生する可能性が高くなります。
2. キャッシュ戦略: キャッシュ戦略では、時間エビクション、スペースエビクション、FIFO、および LRU 戦略を選択できます。一時的な削除とは、データが使用されなかった期間に基づいてキャッシュからデータを削除することを指します。スペースの削除は、キャッシュされたデータが占めるキャッシュ サイズの割合に基づいて行われます。 FIFO は先入れ先出し戦略であり、LRU は最も最近使用された置換データに基づくアルゴリズムです。
3. キャッシュ キー値: キャッシュ システムは、キー値に基づいてデータを保存および読み取る必要があります。キャッシュを使用する場合、異なるアプリケーション モジュール間でキャッシュ キーの値が競合しないように、適切なキー値のタイプを選択することを考慮する必要があります。

第 2 フェーズ: アクセス

キャッシュ ライフ サイクルの第 2 フェーズはアクセスです。プログラムの起動時にはキャッシュにデータが存在しないため、データを読み取る必要がある場合、プログラムはデータベースからデータをクエリしてキャッシュに保存します。次回同じデータが必要になった場合、プログラムはキャッシュから直接読み取ります。キャッシュ内のデータが有効期間内であれば直接返します。それ以外の場合は、データベースからデータを再クエリして保存します。キャッシュ。

キャッシュされたデータにアクセスするときは、次の問題を考慮する必要があります:

1. キャッシュの有効期間: キャッシュ データは常に有効であるとは限らず、キャッシュの有効期間を考慮する必要があります。データの有効期限が切れると、プログラムはデータ ソースからデータを再フェッチして更新する必要があります。
2. キャッシュの一貫性: プログラムによってキャッシュから取得されたデータは、データ ソース内のデータと一致しない可能性があります。この問題の解決策は通常、分散ロックを使用して、複数のスレッドがデータ ソースからデータを読み取り、それを同時にキャッシュに保存することによって引き起こされるデータの不整合を防ぐことです。

第 3 フェーズ: 更新

キャッシュ ライフ サイクルの第 3 フェーズは更新です。データ ソース内のデータが変更されると、プログラムはキャッシュ内のデータを更新する必要があります。更新しないと、プログラムはキャッシュから古いデータを読み取ります。データ ソースが変更されると、プログラムは次の戦略を選択できます:

1. タイムスタンプに基づく: データ ソースのタイムスタンプまたはバージョン番号を使用して、キャッシュ内のデータを更新します。データ ソースが更新されるたびに、タイムスタンプまたはバージョン番号も同時に更新されます。プログラムはキャッシュからデータを読み取るときに、タイムスタンプまたはバージョン番号が等しいかどうかを確認します。一致しない場合は、キャッシュからデータを読み取る必要があります。データ ソースを再度実行し、キャッシュを更新します。

2. パブリッシュ/サブスクライブ モデルに基づく: パブリッシュ/サブスクライブ モデルは、データ ソース内のデータが変更されると、キャッシュ システムがトリガーされてキャッシュ内のデータを更新することを意味します。

第 4 段階: 無効化

キャッシュ ライフ サイクルの最後の段階は無効化です。キャッシュ内のデータは、次の理由により無効になる可能性があります。

1. キャッシュ データの有効期限: キャッシュ内のデータには有効期限があります。
2. キャッシュ データがクリアされました: キャッシュ フレームワークがキャッシュ データをクリアしました。
3. プログラム エラー: キャッシュの使用中にプログラムでエラーが発生しました。

無効なキャッシュは削除されるため、プログラムは次回データベースにアクセスするときにデータベースを再クエリする必要があります。

キャッシュ テクノロジを使用する場合、キャッシュのライフ サイクルを理解し、キャッシュの保存、アクセス、更新、無効化の段階を習得する必要があります。さらに、キャッシュ サイズ、キャッシュ戦略、キャッシュ キー タイプなどを合理的に選択し、キャッシュ テクノロジを使用するときにプログラムのパフォーマンスを最適化するように努め、それによってプログラムの応答速度とユーザー エクスペリエンスを向上させる必要があります。

以上がJava キャッシュ テクノロジのキャッシュ ライフ サイクルの詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。