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Java 캐싱 기술의 캐시 지연 로딩

王林

풀어 주다： 2023-06-20 12:24:10

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Java 캐싱 기술의 캐시 지연 로딩

Java 서클에서 캐싱 기술은 매우 일반적인 기술입니다. 캐싱의 목적은 데이터 액세스 성능을 향상시키고 반복적인 계산과 요청을 방지하는 것입니다. 캐싱 기술에는 특히 전자 상거래 웹사이트, 뉴스 포털, 소셜 애플리케이션 등과 같이 데이터에 자주 액세스해야 하는 애플리케이션에서 광범위한 애플리케이션 시나리오가 있습니다.

그러나 캐싱 기술에는 다음과 같은 몇 가지 단점도 있습니다. 캐시 초기화 및 업데이트는 많은 시간과 성능 리소스를 소비할 수 있습니다. 따라서 캐시의 성능과 효율성을 향상시키기 위해 캐시 초기화 및 업데이트 문제를 효과적으로 해결하여 시스템 성능과 효율성을 향상시킬 수 있는 "캐시 지연 로딩"이라는 기술이 등장했습니다.

캐시된 지연 로딩이란 무엇인가요?

캐시 지연 로딩은 캐시된 데이터의 초기화를 지연하고 데이터를 캐시에 로드하기 전에 첫 번째 액세스를 기다리는 것을 의미합니다. 이 기술의 장점은 불필요한 초기화 및 업데이트 작업을 방지하여 시스템 오버헤드와 리소스 소비를 줄일 수 있다는 것입니다. 물론 캐시 지연 로딩의 단점은 첫 번째 액세스 중에 약간의 지연이 발생할 수 있다는 점이지만 대부분의 애플리케이션 시나리오에서는 이러한 지연이 허용됩니다. 따라서 캐시 지연 로딩 기술은 많은 응용 프로그램에서 매우 일반적인 기술입니다.

캐시 지연 로딩 구현 방법

Java에서는 캐시 지연 로딩을 구현하는 방법이 여러 가지가 있습니다. 여기서는 몇 가지 일반적인 구현 방법을 소개합니다.

방법 1: ConcurrentHashMap 및 Future를 사용하여 구현

ConcurrentHashMap은 JDK 1.5에 도입된 스레드로부터 안전한 해시 테이블로, 캐시된 데이터를 저장하는 데 사용할 수 있고 Future는 데이터를 비동기적으로 로드하는 데 사용할 수 있습니다.

구체적인 구현 방법은 다음과 같습니다.

public class MyCache {
    private final Map<String, Future<String>> cache = new ConcurrentHashMap<>();
    private final Function<String, String> loadDataFunction;

    public MyCache(Function<String, String> loadDataFunction) {
        this.loadDataFunction = loadDataFunction;
    }

    public String getData(String key) throws ExecutionException, InterruptedException {
        Future<String> future = cache.get(key);

        if (future == null) {
            Callable<String> callable = () -> loadDataFunction.apply(key);
            FutureTask<String> futureTask = new FutureTask<>(callable);
            future = cache.putIfAbsent(key, futureTask);  
            if (future == null) {
                future = futureTask;
                futureTask.run();
            }
        }
        return future.get();
    }
}

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이 구현 방법은 비교적 간단하며 일반적인 프로세스는 다음과 같습니다.

캐시에서 지정된 키의 Future 값을 얻으려고 합니다.
Future인 경우; 값이 null이면 해당 데이터가 캐시되지 않았음을 의미합니다. 그런 다음 loadDataFunction을 통해 데이터를 로드하고 이를 FutureTask 객체로 캡슐화한 후 캐시에 삽입합니다.
삽입이 성공한 경우(즉, 다른 스레드가 없음) 이전에 키를 삽입한 경우) FutureTask를 실행하여 데이터를 비동기적으로 로드합니다.
마지막으로 캐시의 지정된 키에 해당하는 Future 값을 반환합니다.

방법 2: 이중 확인 잠금을 사용하여

이중 확인 잠금은 반복적인 잠금 경쟁을 방지하여 시스템 성능을 향상시킬 수 있는 일반적인 다중 스레드 프로그래밍 기술입니다. 캐시 지연 로딩에서는 Double-Checked Locking 기술을 사용하여 초기화 지연 효과를 얻을 수 있습니다.

구체적인 구현 방법은 다음과 같습니다.

public class MyCache {
    private Map<String, String> cache = null;

    public String getData(String key) {
        String data = cache.get(key);
        if (data == null) {
            synchronized (this) {
                data = cache.get(key);

                if (data == null) {
                    data = loadData(key);
                    cache.put(key, data);
                }
            }
        }
        return data;
    }

    private String loadData(String key) {
        // TODO: load data from database or remote API
        return "data";
    }
}

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이 구현 방법은 비교적 간단하며 일반적인 프로세스는 다음과 같습니다.

캐시에서 지정된 키의 값을 가져옵니다.
값이 다음과 같은 경우; null이면 동기화된 코드 블록을 실행합니다.
동기화된 코드 블록에서 캐시 데이터를 다시 가져옵니다. 여전히 null인 경우 loadData 메서드를 호출하여 데이터를 로드하고
마지막으로, 지정된 키에 해당하는 데이터를 반환합니다.

방법 3: AtomicReference를 사용하여 구현

AtomicReference는 JDK 1.5에 도입된 원자 연산 클래스로, 캐시된 지연 로딩 효과를 달성하는 데 사용할 수 있습니다.

구체적인 구현 방법은 다음과 같습니다.

public class MyCache {
    private final Map<String, String> cache = new ConcurrentHashMap<>();
    private final AtomicReference<Map<String, String>> reference =
            new AtomicReference<>(null);

    public String getData(String key) {
        Map<String, String> currentCache = reference.get();

        if (currentCache == null) {
            currentCache = cache;
            reference.compareAndSet(null, currentCache);
        }

        return currentCache.computeIfAbsent(key, k -> loadData(k));
    }

    private String loadData(String key) {
        // TODO: load data from database or remote API
        return "data";
    }
}

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이 구현 방법은 비교적 복잡하며 대략적인 프로세스는 다음과 같습니다.

참조가 가리키는 캐시 데이터를 읽어보세요.
캐시 데이터가 null, ConcurrentHashMap에서 데이터를 읽고 AtomicReference에 원본 데이터로 저장합니다.
그런 다음 ComputeIfAbsent 메서드를 사용하여 캐시 데이터에서 지정된 키에 해당하는 데이터를 가져옵니다. 존재하지 않는 경우 loadData 메소드를 호출하여 데이터를 로드하고 캐시 데이터에 저장한 후 데이터를 반환합니다.
캐시된 지연 로딩을 사용하면 어떤 이점이 있나요?

캐시 지연 로딩 기술을 사용하면 다음과 같은 이점을 얻을 수 있습니다.

초기화 및 업데이트 오버헤드와 리소스 소비를 줄입니다.

시스템의 유지 관리성과 확장성을 향상합니다.
요약
Java 캐싱 기술에서 캐시 지연 로딩은 매우 실용적인 기술입니다. 캐시된 데이터의 초기화를 지연함으로써 불필요한 계산 및 요청 작업을 피할 수 있어 시스템 성능과 효율성이 향상됩니다. 이 기사에서는 모든 사람이 Java 캐싱 기술을 더 깊이 이해하고 숙달할 수 있도록 돕기 위해 몇 가지 일반적인 캐시 지연 로딩 구현 방법을 소개합니다.

위 내용은 Java 캐싱 기술의 캐시 지연 로딩의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!