Cache-Lebenszyklus in der Java-Caching-Technologie

Java-Caching-Technologie ist eines der wichtigen Mittel zur Verbesserung der Softwareleistung und Reaktionsgeschwindigkeit. Sie liest Daten aus dem Speicher, um Festplatten-IO, Netzwerkanforderungen und andere ressourcenintensive Vorgänge zu reduzieren und dadurch das Programm effizienter zu machen. Bei der Verwendung der Cache-Technologie müssen wir die Auswirkungen des Cache-Lebenszyklus auf den Programmbetrieb berücksichtigen. Dieser Artikel beginnt mit den vier Phasen des Cache-Lebenszyklus, nämlich Speicherung, Zugriff, Aktualisierung und Ungültigmachung, um Cache-bezogenes Wissen einzuführen.

Phase Eins: Speicherung

Die erste Phase des Cache-Lebenszyklus ist die Speicherung. In dieser Phase muss das Programm die Daten zwischenspeichern, die in den Speicher eingelesen werden müssen. Normalerweise können Sie Caching-Frameworks wie Ehcache, Redis usw. verwenden, um Daten im Speicher zwischenzuspeichern, oder Sie können dies auch durch handschriftliche Caching-Toolklassen implementieren. Beim Speichern von Daten müssen wir die folgenden Probleme berücksichtigen:

1. Cache-Größe: Das Cache-Framework legt normalerweise die Cache-Größe fest, da das Zwischenspeichern aller Daten im Speicher eine große Menge Speicher belegt, was zu einer Verschwendung von Systemressourcen führt. und es ist einfacher, eine OOM-Ausnahme auszulösen.
2. Cache-Strategie: Die Cache-Strategie kann zwischen Zeit-Räumung, Raum-Räumung, FIFO- und LRU-Strategien wählen. Bei der zeitlichen Entfernung werden Daten aus dem Cache entfernt, je nachdem, wie lange sie nicht verwendet wurden. Die Speicherplatzbereinigung basiert auf dem Prozentsatz der Cache-Größe, der von den zwischengespeicherten Daten belegt wird. FIFO ist eine First-In-First-Out-Strategie und LRU ist ein Algorithmus, der auf den zuletzt verwendeten Ersetzungsdaten basiert.
3. Cache-Schlüsselwert: Das Cache-System muss Daten basierend auf dem Schlüsselwert speichern und lesen. Bei der Verwendung des Caches müssen wir die Auswahl eines geeigneten Schlüsselwerttyps in Betracht ziehen, damit die Cache-Schlüsselwerte nicht zwischen verschiedenen Anwendungsmodulen in Konflikt geraten.

Zweite Phase: Zugriff

Die zweite Phase des Cache-Lebenszyklus ist der Zugriff. Wenn das Programm startet, befinden sich keine Daten im Cache. Wenn es also die Daten lesen muss, fragt das Programm die Daten aus der Datenbank ab und speichert sie im Cache. Wenn die gleichen Daten das nächste Mal benötigt werden, liest das Programm direkt aus dem Cache. Wenn die Daten im Cache innerhalb des Gültigkeitszeitraums liegen, werden sie direkt zurückgegeben. Andernfalls werden die Daten erneut aus der Datenbank abgefragt und gespeichert der Cache.

Beim Zugriff auf zwischengespeicherte Daten müssen wir die folgenden Probleme berücksichtigen:

1. Cache-Gültigkeitsdauer: Cache-Daten können nicht immer gültig sein und die Cache-Gültigkeitsdauer muss berücksichtigt werden. Wenn die Daten ablaufen, sollte das Programm die Daten erneut aus der Datenquelle abrufen und aktualisieren.
2. Cache-Konsistenz: Die vom Programm aus dem Cache abgerufenen Daten stimmen möglicherweise nicht mit den Daten in der Datenquelle überein. Die Lösung für dieses Problem besteht normalerweise darin, verteilte Sperren zu verwenden, um Dateninkonsistenzen zu verhindern, die dadurch verursacht werden, dass mehrere Threads gleichzeitig Daten aus der Datenquelle lesen und im Cache speichern.

Phase 3: Update

Die dritte Phase des Cache-Lebenszyklus ist die Aktualisierung. Wenn sich die Daten in der Datenquelle ändern, muss das Programm die Daten im Cache aktualisieren, andernfalls liest das Programm die alten Daten aus dem Cache. Wenn sich die Datenquelle ändert, kann das Programm die folgenden Strategien wählen:

1. Basierend auf dem Zeitstempel: Verwenden Sie den Zeitstempel oder die Versionsnummer in der Datenquelle, um die Daten im Cache zu aktualisieren. Bei jeder Aktualisierung der Datenquelle wird gleichzeitig der Zeitstempel oder die Versionsnummer aktualisiert. Wenn das Programm Daten aus dem Cache liest, prüft es, ob der Zeitstempel oder die Versionsnummer gleich sind. Wenn nicht, müssen die Daten ausgelesen werden Öffnen Sie die Datenquelle erneut und aktualisieren Sie den Cache.

2. Basierend auf dem Publish-Subscribe-Modell: Das Publish-Subscribe-Modell bedeutet, dass das Cache-System ausgelöst wird, um die Daten im Cache zu aktualisieren, wenn sich die Daten in der Datenquelle ändern.

Phase 4: Ungültigmachung

Die letzte Phase des Cache-Lebenszyklus ist die Ungültigmachung. Die Daten im Cache können aus folgenden Gründen ungültig werden:

1. Ablauf der Cache-Daten: Die Daten im Cache haben ein Ablaufdatum.
2. Cache-Daten gelöscht: Cache-Framework löscht Cache-Daten.
3. Programmfehler: Das Programm hat einen Fehler bei der Verwendung des Caches.

Der ungültige Cache wird entfernt und das Programm muss die Datenbank beim nächsten Zugriff erneut abfragen.

Beim Einsatz der Caching-Technologie müssen wir den Lebenszyklus des Caches verstehen und die Phasen der Cache-Speicherung, des Zugriffs, der Aktualisierung und des Ablaufs beherrschen. Darüber hinaus müssen wir die Cache-Größe, die Cache-Strategie, den Cache-Schlüsseltyp usw. vernünftig wählen und versuchen, die Programmleistung bei Verwendung der Caching-Technologie zu optimieren und dadurch die Reaktionsgeschwindigkeit des Programms und die Benutzererfahrung zu verbessern.

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