Verrouillage des données en cache dans la technologie de mise en cache Java

Dans le développement Java, la technologie de mise en cache est extrêmement importante, en particulier dans les scénarios à forte concurrence. Une conception raisonnable du cache peut améliorer considérablement les performances du système et économiser les ressources du serveur. Pour les données dans le cache, en particulier dans un environnement multithread, l'exactitude et la fiabilité des données mises en cache sont particulièrement critiques. Par conséquent, cet article présentera une technologie de mise en cache courante : le verrouillage des données du cache.

1. Pourquoi devez-vous verrouiller les données mises en cache ?

Dans les applications, la mise en cache est un élément important du maintien et de l'amélioration des performances du système. Cependant, lorsque plusieurs threads accèdent simultanément aux données mises en cache, vous devez réfléchir à la manière de garantir l'exactitude et la fiabilité des données mises en cache.

Par exemple, il existe un scénario : dans une certaine application, il existe une fonction de recherche par mot-clé. Une fois que l'utilisateur a saisi un mot-clé, les données correspondantes seront recherchées dans le cache et les résultats de la requête seront renvoyés à l'utilisateur. Supposons que dans une situation de concurrence élevée, plusieurs threads demandent les mêmes données de mot-clé en même temps et que les données ne soient pas trouvées dans le cache, plusieurs threads demanderont la base de données en même temps, ce qui peut conduire à des opérations de requête de base de données répétées. et le gaspillage des ressources des serveurs, et les résultats des requêtes renvoyés peuvent également être différents, conduisant finalement à des erreurs de logique métier.

Afin d'éviter la situation ci-dessus, nous devons verrouiller les données dans le cache pour garantir qu'un seul thread peut effectuer des opérations de lecture et d'écriture en même temps afin d'éviter l'incohérence des données causée par un accès simultané par plusieurs threads.

2. Comment implémenter le verrouillage des données du cache

1. mot-clé synchronisé

En Java, les variables partagées peuvent être verrouillées via le mot-clé synchronisé. Dans la technologie de mise en cache, synchronisé peut être utilisé pour verrouiller le cache afin de garantir qu'un seul thread peut lire et écrire dans le cache.

L'exemple de code est le suivant :

public class Cache {
    private static Map<String, Object> cacheData = new HashMap<>();

    // 缓存数据加锁
    public static synchronized void put(String key, Object value) {
        cacheData.put(key, value);
    }

    // 缓存数据加锁
    public static synchronized Object get(String key) {
        return cacheData.get(key);
    }
}

Dans le code ci-dessus, nous utilisons synchronisé pour verrouiller les méthodes put et get afin de garantir qu'un seul thread peut effectuer des opérations de lecture et d'écriture en même temps.

2. ReentrantReadWriteLock Read-Write Lock

En plus d'utiliser le mot-clé synchronisé pour le verrouillage, vous pouvez également utiliser le verrou en lecture-écriture ReentrantReadWriteLock pour verrouiller les opérations de lecture et d'écriture mises en cache. Par rapport à l'utilisation synchronisée, ReentrantReadWriteLock peut fournir un contrôle plus flexible des opérations de lecture et d'écriture. Par exemple, nous pouvons autoriser plusieurs threads à lire les données dans le cache en même temps pour améliorer les capacités de traitement simultané du système.

L'exemple de code est le suivant :

public class Cache {
    private static Map<String, Object> cacheData = new HashMap<>();
    private static ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();

    // 缓存数据加写锁
    public static void put(String key, Object value) {
        lock.writeLock().lock();
        try {
            cacheData.put(key, value);
        } finally {
            lock.writeLock().unlock();
        }
    }

    // 缓存数据加读锁
    public static Object get(String key) {
        lock.readLock().lock();
        try {
            return cacheData.get(key);
        } finally {
            lock.readLock().unlock();
        }
    }
}

Dans le code ci-dessus, nous utilisons ReentrantReadWriteLock pour verrouiller les méthodes put et get. Lors des opérations d'écriture, nous devons acquérir le verrou en écriture, tandis que pour l'opération de lecture, nous n'avons besoin que de le faire. acquérir le verrou de lecture.

3. Précautions pour le verrouillage des données en cache

En plus de mettre en œuvre les méthodes ci-dessus de verrouillage des données en cache, nous devons également prêter attention aux points suivants :

1. La granularité des verrous de cache doit être raisonnable : la granularité du verrouillage doit être aussi élevé que possible. Réduisez-le pour éviter une dégradation des performances du système causée par une plage de verrouillage trop grande.
2. Le temps d'attente pour les verrous de cache doit être approprié : le temps d'attente pour le verrouillage doit être contrôlé dans une plage raisonnable pour garantir la vitesse de réponse et le débit du système.
3. Le verrou du cache doit être libéré en temps opportun : l'opération après le verrouillage doit être déverrouillée à temps et au moment approprié pour éviter des problèmes tels qu'un blocage.

IV.Résumé

Le verrouillage des données du cache est une mesure importante dans la technologie de cache Java, qui peut garantir l'exactitude et la fiabilité de l'accès simultané multithread aux données mises en cache. Cet article présente deux méthodes d'implémentation du verrouillage des données du cache : le mot clé synchronisé et le verrouillage en lecture-écriture ReentrantReadWriteLock, et présente plusieurs problèmes auxquels il faut prêter attention lors du verrouillage. Dans les applications pratiques, nous devons choisir la méthode de verrouillage et la granularité appropriées en fonction des besoins spécifiques de l'entreprise afin d'améliorer les performances du système et la vitesse de réponse.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!