Zwischenspeichern begrenzter Datensätze in der Java-Caching-Technologie

Da die Komplexität moderner Anwendungen immer weiter zunimmt, steigen auch die Anforderungen an Datendurchsatz und Verfügbarkeit. Um diese Probleme zu lösen, wurde nach und nach die Anwendung der Caching-Technologie weit verbreitet.

In der Java-Caching-Technologie ist das Zwischenspeichern begrenzter Datensätze ein besonders häufiges Szenario. Das Zwischenspeichern begrenzter Datensätze bedeutet normalerweise, dass einige Datensätze (z. B. Datenbankabfrage-Ergebnissätze) im Speicher zwischengespeichert werden, um die Geschwindigkeit und Reaktionsfähigkeit des Datenzugriffs zu verbessern, und die Größe des zwischengespeicherten Datensatzes ist auch auf einen bestimmten Bereich begrenzt Ist das Limit erreicht, werden einige zwischengespeicherte Datensätze nach bestimmten Strategien gelöscht, um Platz für neue Datensätze zu schaffen.

Lassen Sie uns besprechen, wie das Caching begrenzter Datensätze in der Java-Caching-Technologie implementiert wird.

1. Auswahl der Cache-Datenstruktur

In der Java-Cache-Technologie gibt es zwei Haupt-Cache-Datenstrukturen: Hash-Tabelle und Rot-Schwarz-Baum.

Das Merkmal der Hash-Tabelle besteht darin, die gespeicherten Daten über die Hash-Funktion zu verteilen, um den Zweck zu erreichen, die Daten schnell zu finden und darauf zuzugreifen. Da die Suchgeschwindigkeit der Hash-Tabelle sehr hoch ist, wird sie häufig in Szenarios zum Zwischenspeichern von Datensätzen verwendet.

Im Gegensatz dazu besteht die Eigenschaft des Rot-Schwarz-Baums darin, die Daten kontinuierlich zu sortieren und auszugleichen, um sicherzustellen, dass im schlimmsten Fall eine schnelle Suchgeschwindigkeit aufrechterhalten werden kann. Obwohl der Rot-Schwarz-Baum nicht so schnell ist wie die Hash-Tabelle, weist er eine bessere Universalität und Stabilität auf und ist flexibler in der Verwendung.

Je nach unterschiedlichen Anforderungen können wir eine geeignete Datenstruktur als Speicherstruktur für zwischengespeicherte Daten auswählen. Wenn wir Daten schnell finden müssen, ist es besser, eine Hash-Tabelle zu wählen. Wenn wir die Bereichssuche, Sortierung und andere Vorgänge unterstützen müssen, ist es besser, einen Rot-Schwarz-Baum zu wählen.

2. Auswahl der Cache-Strategie

Die Cache-Strategie bezieht sich darauf, wie ein Teil des zwischengespeicherten Datensatzes gelöscht werden soll, nachdem der Cache eine bestimmte Größenbeschränkung erreicht hat, um genügend Platz zum Speichern neuer Daten zu lassen.

Es gibt drei gängige Caching-Strategien: First-In-First-Out (FIFO), LRU (Least-Recent-Used) und LFU (Least-Recent-Used).

• Die First-In-First-Out-Strategie (FIFO) ist eine relativ einfache Strategie, bei der der früheste Datensatz, der zuerst in den Cache gelangt, eliminiert wird. Diese Strategie ist jedoch anfällig für Situationen, in denen neue Dateneinträge alte Dateneinträge überfordern.
• Die am wenigsten kürzlich verwendete Strategie (LRU) ist eine häufig verwendete Strategie. Diese Strategie wählt die am längsten verwendeten Datensätze zur Eliminierung aus. Dadurch wird sichergestellt, dass die Datensätze im Cache häufig verwendet werden und nicht einige selten verwendete Datensätze.
• Die LFU-Strategie (Least Used) ist eine Strategie zur Eliminierung basierend auf der Häufigkeit, mit der ein Datensatz verwendet wird. Diese Strategie wählt die am wenigsten häufig verwendeten Datensätze zur Eliminierung aus. Diese Strategie erfordert normalerweise die Aufzeichnung der Häufigkeit, mit der jeder Datensatz verwendet wird, und ist daher relativ komplex umzusetzen.

Je nach unterschiedlichen Anwendungsszenarien und Anforderungen können Sie eine geeignete Caching-Strategie für die Implementierung auswählen.

3. Automatischer Lademechanismus

Wie soll der Datensatz geladen und gespeichert werden, wenn der abzufragende Datensatz nicht im Cache vorhanden ist? Dies erfordert die Implementierung des automatischen Lademechanismus.

Der automatische Lademechanismus kann Datensätze automatisch laden, indem Parameter voreingestellt, asynchron geladen und im Cache gespeichert werden. Wenn der Datensatz das nächste Mal benötigt wird, kann er auf diese Weise direkt aus dem Cache abgerufen werden, um den Datenzugriff zu beschleunigen.

Es ist zu beachten, dass Sie beim automatischen Laden das Gleichgewicht zwischen Ladeparametern und Cache-Größe beherrschen müssen, um zu vermeiden, dass der Datensatz zu stark geladen wird, was zu einer übermäßig großen Cache-Größe führt, oder dass der Datensatz zu wenig geladen wird bei geringer Trefferquote.

4. Parallelitätskontrolle

Parallelitätskontrolle ist auch eines der wichtigen Themen in der Caching-Technologie. Wenn mehrere Threads gleichzeitig den Cache betreiben, kann es zu Problemen beim gleichzeitigen Lesen und Schreiben kommen, was zu Dateninkonsistenzen führt.

Um das Parallelitätsproblem zu lösen, können verschiedene Methoden verwendet werden, wie z. B. Sperrmechanismen, CAS-Mechanismen (Compare And Swap) usw.

Der Sperrmechanismus ist eine der gebräuchlichsten Methoden. Sie können Lese-/Schreibsperren, pessimistische Sperren, optimistische Sperren usw. verwenden. Das Merkmal der Lese-/Schreibsperre besteht darin, dass sie das gleichzeitige Lesen unterstützt, das Merkmal der pessimistischen Sperre jedoch darin besteht, dass standardmäßig ein Problem mit der Parallelität vorliegt und das Merkmal der optimistischen Sperre gesperrt werden muss Bei der Sperre wird standardmäßig davon ausgegangen, dass es kein Problem mit der Parallelität gibt. Nicht gesperrt.

Je nach tatsächlicher Parallelitätssituation und Anwendungsszenario können Sie eine geeignete Parallelitätskontrollmethode auswählen, um die Richtigkeit und Verfügbarkeit des Caches sicherzustellen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Zwischenspeichern begrenzter Datensätze in der Java-Caching-Technologie die Berücksichtigung mehrerer Aspekte erfordert, wie z. B. die Auswahl der Cache-Datenstruktur, die Auswahl der Caching-Strategie, den automatischen Lademechanismus und die Parallelitätskontrolle. Nur durch die Einführung einer geeigneten Implementierungsmethode basierend auf den tatsächlichen Anforderungen kann der Cache seine maximale Rolle spielen und die Gesamtleistung und Verfügbarkeit der Anwendung verbessern.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonZwischenspeichern begrenzter Datensätze in der Java-Caching-Technologie. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!