Invalidierung und Lösung des Java-Framework-Cache

Häufige Gründe für die Ungültigmachung des Java-Framework-Cache sind Datenänderungen, TTL-Ablauf, manuelle Ungültigmachung und gleichzeitige Aktualisierungen. Die Verarbeitungslösungen umfassen: inkrementelle Aktualisierung (für häufig aktualisierte Daten); Schutz vor dem Eindringen in den Cache (um die direkte Umgehung des Caches zu verhindern, um die Datenbank abzufragen); ).

Java-Framework-Cache-Invalidierungs- und Verarbeitungslösung

Einführung

Der Caching-Mechanismus ist in der modernen Webentwicklung von entscheidender Bedeutung, er kann die Leistung und Reaktionsgeschwindigkeit von Anwendungen erheblich verbessern. Zwischengespeicherte Daten können jedoch ungültig werden, was erfordert, dass die Anwendung geeignete Maßnahmen zur Verarbeitung dieser Daten ergreift. In diesem Artikel werden wir häufige Ursachen für die Cache-Ungültigmachung in Java-Frameworks und gängige Lösungen untersuchen.

Ungültigkeitsgründe verursachen

• Datenänderungen: Wenn die Daten im Cache in der Datenbank oder einem anderen dauerhaften Speicher aktualisiert werden, werden die zwischengespeicherten Daten veraltet.
• TTL-Ablauf: Die meisten Caching-Systeme legen für jedes Cache-Element einen Time-to-Live-Wert (TTL) fest, nach dem das Element aus dem Cache abläuft.
• Manuelle Invalidierung: Anwendungen müssen Caches manchmal proaktiv ungültig machen, beispielsweise beim Aktualisieren vertraulicher Informationen oder beim Durchführen wichtiger Änderungen.
• Gleichzeitige Aktualisierungen: In einer gleichzeitigen Umgebung können mehrere Threads gleichzeitig dasselbe Cache-Element aktualisieren, wodurch eine der Aktualisierungen überschrieben wird.

Verarbeitungslösung

1. Inkrementelle Aktualisierung

Bei häufig aktualisierten Daten kann die Verwendung des inkrementellen Aktualisierungsmechanismus Cache-Fehler effektiv reduzieren. Wenn sich Daten ändern, wird nur der betroffene Teil des Caches aktualisiert, nicht das gesamte Element. Sie können beispielsweise die Annotation @CachePut verwenden, um die inkrementellen Aktualisierungen von Spring zu implementieren. @CachePut 注解来实现 Spring 的增量更新。

@CachePut(value = "userCache", key = "#user.id")
public User updateUser(User user) {
    // ... 更新数据库并返回更新后的用户
}

2. 缓存穿透保护

缓存穿透是指查询不到目标数据时，直接绕过缓存向数据库查询。为了防止缓存穿透，可以使用布隆过滤器或二级缓存来拦截此类请求。

3. 手动失效

当需要立即使缓存数据失效时，可以使用缓存 API 提供的手动失效方法。例如，Spring Cache 中的 Cache.evict

@Cacheable(value = "shoppingCartCache", key = "#userId")
public ShoppingCart getShoppingCartForUser(Long userId) {
    // ... 查询数据库并返回购物车
}

@CachePut(value = "shoppingCartCache", key = "#userId")
public ShoppingCart updateShoppingCart(Long userId, ShoppingCart cart) {
    // ... 更新数据库和购物篮缓存
}

2. Cache-Penetrationsschutz

Cache-Penetration bedeutet, dass, wenn die Zieldaten nicht abgefragt werden können, der Cache direkt umgangen wird und die Datenbank abgefragt wird. Um das Eindringen in den Cache zu verhindern, können Bloom-Filter oder Second-Level-Caches verwendet werden, um solche Anfragen abzufangen.

3. Manuelle Ungültigmachung

Wenn Sie zwischengespeicherte Daten sofort ungültig machen müssen, können Sie die von der Cache-API bereitgestellte manuelle Ungültigmachungsmethode verwenden. Beispielsweise kann die Methode Cache.evict in Spring Cache verwendet werden, um einen Cache-Eintrag explizit ungültig zu machen.

4. Verteilte Sperre

In einer gleichzeitigen Umgebung können verteilte Sperren verwendet werden, um sicherzustellen, dass dasselbe Cache-Element nicht von mehreren Threads gleichzeitig aktualisiert wird. Indem Sie die Sperre vor der Aktualisierung des Cache-Elements erhalten, können Sie Dateninkonsistenzen verhindern, die durch gleichzeitige Aktualisierungen verursacht werden.

Praktischer Fall

🎜🎜Betrachten Sie das Warenkorb-Beispiel einer E-Commerce-Website. Wenn ein Benutzer Artikel zum Warenkorb hinzufügt oder daraus entfernt, muss die Website den Warenkorb-Cache aktualisieren. Da die Warenkorbdaten häufig aktualisiert werden, kann die Verwendung des inkrementellen Aktualisierungsmechanismus die Cache-Leistung optimieren. 🎜rrreee🎜Dieses Beispiel verwendet Spring Cache, um inkrementelle Aktualisierungen zu implementieren, die nur den betroffenen Teil des Warenkorb-Cache (d. h. die Artikel, die hinzugefügt oder gelöscht wurden) aktualisieren, ohne Auswirkungen auf den gesamten Warenkorb. 🎜🎜🎜Fazit🎜🎜🎜Cache-Ungültigmachung ist ein häufiges Problem im Caching-Mechanismus des Java-Frameworks. Um eine hohe Leistung und Datenkonsistenz Ihrer Anwendung sicherzustellen, ist es von entscheidender Bedeutung, die Ursache des Fehlers zu verstehen und geeignete Lösungen zu ergreifen. 🎜

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonInvalidierung und Lösung des Java-Framework-Cache. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!