Cache Lazy Loading in der Java-Caching-Technologie

Cache Lazy Loading in der Java-Caching-Technologie

Im Java-Kreis ist die Caching-Technologie eine sehr verbreitete Technologie. Der Zweck des Caching besteht darin, die Leistung des Datenzugriffs zu verbessern und wiederholte Berechnungen und wiederholte Anforderungen zu vermeiden. Die Caching-Technologie hat ein breites Spektrum an Anwendungsszenarien, insbesondere bei Anwendungen, die häufigen Zugriff auf Daten erfordern, wie z. B. E-Commerce-Websites, Nachrichtenportale, soziale Anwendungen usw.

Allerdings hat die Caching-Technologie auch einige Nachteile, wie zum Beispiel: Die Cache-Initialisierung und -Aktualisierung kann viel Zeit und Leistungsressourcen verbrauchen. Um die Leistung und Effizienz des Caches zu verbessern, wurde daher eine Technologie namens „Cache Lazy Loading“ entwickelt, die das Problem der Cache-Initialisierung und -Aktualisierung effektiv lösen und dadurch die Systemleistung und -effizienz verbessern kann.

Was ist zwischengespeichertes Lazy Loading?

Cache Lazy Loading bedeutet, dass die Initialisierung der zwischengespeicherten Daten verzögert wird und auf den ersten Zugriff gewartet wird, bevor die Daten in den Cache geladen werden. Der Vorteil dieser Technologie besteht darin, dass unnötige Initialisierungs- und Aktualisierungsvorgänge vermieden werden können, wodurch der Systemaufwand und der Ressourcenverbrauch reduziert werden. Der Nachteil des verzögerten Cache-Ladens besteht natürlich darin, dass es beim ersten Zugriff zu einer gewissen Verzögerung kommen kann, aber in den meisten Anwendungsszenarien ist diese Verzögerung akzeptabel. Daher ist die Cache-Lazy-Loading-Technologie in vielen Anwendungen eine weit verbreitete Technologie.

So implementieren Sie Cache-Lazy-Loading

In Java gibt es viele Möglichkeiten, Cache-Lazy-Loading zu implementieren. Hier stellen wir einige gängige Implementierungsmethoden vor.

Methode 1: Verwenden Sie ConcurrentHashMap und Future zur Implementierung

ConcurrentHashMap ist eine in JDK 1.5 eingeführte threadsichere Hash-Tabelle, die zum Speichern zwischengespeicherter Daten verwendet werden kann, während Future zum asynchronen Laden von Daten verwendet werden kann.

Die spezifische Implementierungsmethode lautet wie folgt:

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();
    }
}

Diese Implementierungsmethode ist relativ einfach und der allgemeine Prozess ist wie folgt:

1. Versuchen Sie, den Future-Wert des angegebenen Schlüssels aus dem Cache abzurufen.
2. Wenn die Zukunft Wenn der Wert null ist, bedeutet dies, dass die entsprechenden Daten nicht zwischengespeichert wurden. Laden Sie die Daten dann über LoadDataFunction, kapseln Sie sie in ein FutureTask-Objekt und fügen Sie sie in den Cache ein.
3. Wenn das Einfügen erfolgreich ist (d. h. kein anderer Thread).
4. Zuletzt den Future-Wert zurückgeben, der dem angegebenen Schlüssel im Cache entspricht.

Methode 2: Verwenden Sie Double-Checked Locking, um

Double-Checked Locking ist eine gängige Multithread-Programmiertechnik, die wiederholte Sperrkonkurrenz vermeiden und so die Systemleistung verbessern kann. Beim verzögerten Laden des Caches können Sie die Double-Checked-Locking-Technik verwenden, um den Effekt einer verzögerten Initialisierung zu erzielen.

Die spezifische Implementierungsmethode lautet wie folgt:

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";
    }
}

Diese Implementierungsmethode ist relativ einfach und der allgemeine Prozess ist wie folgt:

1. Versuchen Sie, den Wert des angegebenen Schlüssels aus dem Cache abzurufen.
2. Wenn der Wert lautet null, führen Sie den synchronisierten Codeblock aus. Versuchen Sie im synchronisierten Codeblock erneut, die Cache-Daten abzurufen. Rufen Sie die LoadData-Methode auf, um die Daten zu laden und im Cache zu speichern. Gibt die Daten zurück, die dem angegebenen Schlüssel entsprechen.
Methode 3: Verwenden Sie AtomicReference zum Implementieren
AtomicReference ist eine in JDK 1.5 eingeführte atomare Operationsklasse, mit der der Effekt des zwischengespeicherten verzögerten Ladens erzielt werden kann.

Die spezifische Implementierungsmethode ist wie folgt:

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";
    }
}

Diese Implementierungsmethode ist relativ kompliziert. Der ungefähre Prozess ist wie folgt:

Versuchen Sie, die Cache-Daten zu lesen, auf die die Referenz verweist.

Wenn die Cache-Daten null sind , lesen Sie die Daten aus ConcurrentHashMap und speichern Sie sie als Originaldaten in AtomicReference.

1. Verwenden Sie dann die Methode „computeIfAbsent“, um die dem angegebenen Schlüssel entsprechenden Daten aus den Cache-Daten abzurufen Wenn vorhanden, rufen Sie die Methode „loadData“ auf, um die Daten zu laden, in den Cache-Daten zu speichern und die Daten zurückzugeben.
2. Welche Vorteile bietet die Verwendung von zwischengespeichertem Lazy Loading?
3. Die Verwendung der Cache-Lazy-Loading-Technologie kann folgende Vorteile bringen:

Reduzieren Sie den Initialisierungs- und Aktualisierungsaufwand und den Ressourcenverbrauch.

Verbessern Sie die Reaktionsgeschwindigkeit und den Durchsatz des Systems Overhead des Systems;

Verbesserung der Wartbarkeit und Skalierbarkeit des Systems.

1. Zusammenfassung
2. In der Java-Caching-Technologie ist Cache Lazy Loading eine sehr praktische Technologie. Durch die Verzögerung der Initialisierung zwischengespeicherter Daten können unnötige Berechnungen und Anforderungsvorgänge vermieden werden, wodurch die Systemleistung und -effizienz verbessert wird. In diesem Artikel werden mehrere gängige Methoden zur Implementierung des Cache-Lazy-Loadings vorgestellt, um allen dabei zu helfen, die Java-Caching-Technologie besser zu verstehen und zu beherrschen.

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