Cache-Verbesserungen in der Java-Caching-Technologie

Jeder Java-Entwickler weiß, dass Caching eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Leistung spielt. Allerdings funktioniert das Caching nicht immer wie erwartet. In einigen Fällen kann das Caching auch den Overhead und die Komplexität erhöhen. In diesem Artikel untersuchen wir einige Techniken zur Cache-Verbesserung, die uns dabei helfen können, Caches besser zu nutzen und sie bei Bedarf zu optimieren.

1. Batch-Caching

Angenommen, wir haben eine allgemeine Abfrage, die Datensätze, die mehreren IDs entsprechen, aus der Datenquelle abrufen muss. Gemäß der herkömmlichen Abfragemethode würden wir jede ID durchlaufen und eine separate Abfrage durchführen. In einigen Fällen kann die Auslastung der Datenquelle jedoch die Antwortzeit jeder Abfrage verzögern. Zu diesem Zeitpunkt liegen die Vorteile der Stapelabfrage auf der Hand. Wir können alle IDs in einer Sammlung zusammenfassen und die Sammlung an die Abfrage übergeben. Dadurch kann die Datenquelle eine Abfrage ausführen und alle Ergebnisse zurückgeben.

Ähnlich können wir die Ergebnisse von Batch-Abfragen zwischenspeichern, anstatt für jede ID separate Abfragen auszuführen. Dadurch kann die Kommunikation mit der Datenquelle erheblich reduziert, die Leistung verbessert und die Last verringert werden.

2. Cache-Löschen auf Elementebene

Manchmal möchten wir in einer Anwendung nur einen Teil des Caches löschen, anstatt alle Caches vollständig zu löschen. Unsere Anwendung benötigt beispielsweise einen „adaptiven“ Cache, der sich automatisch an Änderungen in der Datenquelle anpassen kann, ohne die gesamte Anwendung zu beeinträchtigen. In diesem Fall benötigen wir eine Möglichkeit, den Cache selektiv zu leeren.

Mit der Ehcache-API von Java können wir den Cache per Tastendruck leeren. Bei Verwendung in einer verteilten Umgebung kann sich das Löschen des Schlüssels jedoch auf den Cache auf allen Knoten auswirken. Zu diesem Zeitpunkt ist das Löschen des Caches auf Elementebene praktisch. Dieser Ansatz ermöglicht es uns, bestimmte Elemente in der Cache-Sammlung selektiv zu löschen, ohne den Cache anderer Elemente zu beeinträchtigen.

3. Asynchrones Laden

In manchen Fällen kann das Laden des Caches sehr lange dauern. Beispielsweise müssen wir möglicherweise auf eine externe API zugreifen oder langwierige SQL-Abfragen ausführen. In diesem Fall kann das synchrone Laden zu Leistungsproblemen in unserer Anwendung führen.

Glücklicherweise kann uns das asynchrone Laden helfen, dieses Problem zu lösen. Durch asynchrones Laden können wir Ladevorgänge in einem Hintergrundthread ausführen, sodass unsere Anwendung weiterhin andere Aufgaben ausführen kann. Wenn der Ladevorgang abgeschlossen ist, können wir das Ergebnis im Cache speichern, damit wir es später verwenden können.

4. Lokales Caching

Verteiltes Caching ist in einer Cloud-Umgebung mit mehreren Knoten sehr praktisch. In einer Umgebung mit nur einem Knoten wäre jedoch die Verwendung eines lokalen Caches sinnvoller. Lokales Caching ist tendenziell schneller als verteiltes Caching, da auf die im lokalen Knoten zwischengespeicherten Daten schneller zugegriffen wird.

ConcurrentHashMap wurde in Java 8 eingeführt und ermöglicht es uns, schwach referenzierte Schlüssel stark referenzierten Werten zuzuordnen. Dies bedeutet, dass der Cache den entsprechenden Cache-Eintrag automatisch wiederverwenden kann, wenn ein Schlüssel nicht mehr von der Anwendung verwendet wird. Diese Art von lokalem Cache ist ideal für Anwendungen mit hoher Parallelität und großen Datenmengen.

Zusammenfassung

Caching ist ein Schlüsselfaktor zur Verbesserung der Anwendungsleistung, eine unsachgemäße Verwendung kann jedoch zu negativen Auswirkungen führen. Der Einsatz der Cache-Erweiterungstechnologie kann uns dabei helfen, den Cache besser zu nutzen und ihn bei Bedarf zu optimieren. Die oben genannten Technologien verbessern nicht nur die Anwendungsleistung, sondern verbessern auch die Skalierbarkeit und Robustheit der Anwendung.

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