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キャッシュを使用して MySQL I/O 操作を減らす方法

PHPz

リリース： 2023-05-11 09:02:02

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最近の Web アプリケーションでは、データベースのパフォーマンスがアプリケーションのボトルネックになることがよくあります。多くのアプリケーションでは、データベースクエリは最も一般的な操作の 1 つであり、これらのクエリでは多くの場合、大量の I/O 操作が必要になります。 I/O 操作を削減し、アプリケーションのパフォーマンスを向上させるために、キャッシュは非常に重要なツールです。この記事では、キャッシュを使用して MySQL I/O 操作を削減する方法を検討します。

キャッシュの背景

キャッシュは、データを保存できる一時的なストレージデバイスまたはメモリ領域であり、多くの Web アプリケーションにとって非常に重要です。キャッシュは、データベースクエリやその他のディスク I/O 関連の操作を削減し、最適化するのに役立ちます。よく使用される一部のデータをキャッシュし、次のリクエストでデータをすぐに返すことができるため、クエリの繰り返しを回避できます。

キャッシングテクノロジーの開発の歴史

キャッシングテクノロジーの開発の歴史は、初期のコンピューターシステムにまで遡ることができます。当時は、コンピューターシステムのパフォーマンスが比較的弱く、いくつかのテクノロジーが必要でした。パフォーマンスを最適化するために使用されます。コンピューターの発展とアプリケーションシナリオの変化に伴い、キャッシュテクノロジも急速に発展しました。 Web アプリケーションでは、キャッシュテクノロジは通常、データベースクエリやその他のディスク I/O 関連操作に適用され、アプリケーションの応答時間を短縮し、ユーザーエクスペリエンスを向上させるのに役立ちます。

キャッシュを使用して MySQL の I/O 操作を減らす方法

Web アプリケーションでは、MySQL のディスク I/O 操作を減らすことは非常に重要なタスクです。 MySQL のディスク I/O 操作は Web アプリケーションのパフォーマンスに大きな影響を与えるため、データベースクエリで大量のディスク I/O 操作が必要になると、アプリケーションのパフォーマンスの低下につながります。以下では、キャッシュを使用して MySQL のディスク I/O 操作を軽減する方法を紹介します。

クエリ結果のキャッシュ

Web アプリケーションでは、クエリ結果はよく使用されるデータであることがよくあります。同じデータが繰り返しクエリされると、データベースのディスク I/O 操作が増加します。クエリ操作を高速化し、ディスク I/O 操作を減らすために、キャッシュを使用してクエリ結果をキャッシュできます。次のクエリ要求が発生すると、アプリケーションはデータベースに再度クエリを実行することなく、キャッシュから直接データを取得できます。

たとえば、オンラインショッピングモールアプリケーションで、ユーザーが特定の製品の価格をクエリしたい場合、各クエリでデータベースからデータを取得する必要があります。この製品の価格が非常に安定している場合、この製品の価格情報をキャッシュし、次回クエリを実行するときにキャッシュから直接取得できます。

クエリオブジェクトのキャッシュ

Web アプリケーションで頻繁にクエリ操作を実行する場合、キャッシュを使用してクエリオブジェクトをキャッシュできます。クエリオブジェクトは、クエリに含まれるデータ構造またはオブジェクトを指します。クエリオブジェクトをキャッシュすると、クエリに必要な I/O 操作が軽減され、アプリケーションの応答性が向上します。クエリオブジェクトがキャッシュされた後は、それ以上のクエリ操作を必要とせずに、次のクエリ操作をキャッシュから直接取得できます。

たとえば、オンライン教育アプリケーションで、多くのユーザーが特定のコースの情報をクエリしている場合、そのコースの情報をキャッシュし、次回コースの情報をクエリするときに、その情報をキャッシュすることができます。「キャッシュから取得」から直接取得できます。

キャッシュ更新操作

キャッシュを使用して MySQL I/O 操作を減らす場合、キャッシュ更新操作が必要になる場合があります。これには主に次の 2 つの問題が関係します。

キャッシュの有効期限の問題

キャッシュの有効期限が切れると、キャッシュ内のデータを更新する必要があります。一部のデータは一定期間内に変更されない場合があり、このデータには有効期限を設定できます。キャッシュ時間がこの有効期限を超えると、キャッシュ内のデータを更新する必要があります。

キャッシュ無効化の問題

キャッシュに障害が発生した場合、キャッシュ内のデータを更新する必要があります。たとえば、商品の価格が変更された場合、その商品の価格情報を再度キャッシュする必要があります。

キャッシュ戦略

キャッシュ戦略とは、アプリケーションのキャッシュルール、予測、およびクリアメカニズムを指します。優れたキャッシュ戦略により、I/O 操作が効果的に削減され、アプリケーションのパフォーマンスが向上します。

一般的に使用されるキャッシュ戦略は次のとおりです。

LRU キャッシュ戦略

LRU (最も最近使用されていない) キャッシュ戦略は、時間ベースのキャッシュ戦略です。キャッシュされたデータを最近使用した日付順に並べ替え、最近ほとんど使用されていないデータをキャッシュから削除して、最近のクエリ用のスペースを確保します。

LFU キャッシュポリシー

LFU (最近使用頻度が最も低い) キャッシュポリシーは、使用頻度に基づくキャッシュポリシーです。キャッシュされたデータを使用頻度に応じて並べ替え、使用頻度が低いデータをキャッシュから削除します。

TTL キャッシュ戦略

TTL (存続期間) キャッシュ戦略は、時間ベースのキャッシュ戦略です。各キャッシュオブジェクトの有効期限を設定します。キャッシュオブジェクトの生存時間が指定された有効期限を超えると、キャッシュオブジェクトは削除されます。

その他のキャッシュ戦略

上記のキャッシュ戦略に加えて、FIFO (先入れ先出し) キャッシュ戦略、ARC (適応置換) キャッシュ) キャッシュ戦略など。

要約

Web アプリケーションでは、キャッシュは MySQL I/O 操作を削減し、アプリケーションのパフォーマンスを向上させるために使用できる非常に重要なツールです。クエリ結果のキャッシュ、クエリオブジェクトのキャッシュ、更新操作のキャッシュ、および戦略のキャッシュにより、MySQL の I/O 操作を効果的に削減し、アプリケーションのパフォーマンスを向上させることができます。最後に、キャッシュを使用する場合、パフォーマンス上の利点を最大化するには、特定のアプリケーションシナリオに従ってキャッシュを構成する必要があることに注意してください。

以上がキャッシュを使用して MySQL I/O 操作を減らす方法の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。