Redisによる分散キャッシュ整合性機能の実装方法
Redis を使用して分散キャッシュ整合性機能を実装する方法
はじめに
分散システムでは、キャッシュはパフォーマンスを向上させ、データベースの負荷を軽減するための一般的な戦略の 1 つです。高性能キャッシュ データベースとして、Redis は分散キャッシュを十分にサポートできます。ただし、分散キャッシュには、キャッシュの一貫性という重要な問題があります。分散環境では、複数のノードが同時にキャッシュを操作すると、データの不整合が発生しやすくなります。この記事では、Redisを利用して分散キャッシュ整合性機能を実装する方法を紹介します。
1. Redis キャッシュの一貫性の問題の分析
分散環境では、キャッシュの一貫性の問題は主に次の 2 つの側面によって引き起こされます:
- 同時読み取りおよび書き込み操作によって引き起こされるデータの不整合: 複数のクライアントがデータベースから同時に同じデータを読み取り、そのデータを Redis にキャッシュした場合。クライアントがデータベース内のデータを変更して Redis に更新すると、他のクライアントが古いキャッシュ データを読み取るため、キャッシュがデータベース データと不整合になります。
- キャッシュ障害によるデータの不整合: クライアントがデータベース内のデータを削除または変更して Redis に更新すると、以前にキャッシュされたデータが他のノードの Redis にまだ存在し、他のノードでキャッシュがデータベースのデータと一致しません。
2. キャッシュの一貫性を実現する Redis 分散ロック
キャッシュの一貫性の問題を解決するために、Redis の分散ロック メカニズムを使用できます。分散ロックを使用すると、同時環境でロックされたコード ブロックを 1 つのスレッドだけが実行できるようになり、キャッシュの読み取りと更新のアトミック性が確保されます。以下は、Redis 分散ロックを使用するサンプル コードです。
import redis.clients.jedis.Jedis; public class RedisDistributedLock { private static final String LOCK_KEY = "distributed_lock"; private static final int LOCK_EXPIRE = 30000; private static final int TIMEOUT = 5000; private static boolean tryGetLock(Jedis jedis, String lockKey, String requestId, int expireTime) { String result = jedis.set(lockKey, requestId, "NX", "PX", expireTime); return "OK".equals(result); } private static boolean tryReleaseLock(Jedis jedis, String lockKey, String requestId) { String script = "if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('del', KEYS[1]) else return 0 end"; Object result = jedis.eval(script, Collections.singletonList(lockKey), Collections.singletonList(requestId)); return 1L == (Long) result; } public static void main(String[] args) { Jedis jedis = new Jedis("localhost"); String requestId = UUID.randomUUID().toString(); boolean lockAcquired = tryGetLock(jedis, LOCK_KEY, requestId, LOCK_EXPIRE); try { if (lockAcquired) { // 此处执行缓存更新操作 // ... } // 其他业务代码 // ... } finally { if (lockAcquired) { tryReleaseLock(jedis, LOCK_KEY, requestId); } } jedis.close(); } }
上記のコードでは、まず tryGetLock
メソッドを定義してロックの取得を試行し、Redi の setnx コマンドを使用してロックを取得します。分散ロック。取得に成功すると、キャッシュされた更新操作を実行できます。更新が完了したら、tryReleaseLock
メソッドを使用してロックを解放し、他のクライアントがロックを取得できるようにします。トランザクション全体では、try-finally コード ブロックを使用して、ロックが確実に解放されるようにします。
3. キャッシュ無効化の一貫性を実現する Redis パブリッシュおよびサブスクライブ機能
キャッシュ無効化も、キャッシュ一貫性の問題の重要な原因の 1 つです。この問題を解決するために、Redis はメッセージのパブリッシュおよびサブスクライブによって他のノードにキャッシュの削除を通知できるパブリッシュおよびサブスクライブ機能を提供します。以下は、Redis のパブリッシュおよびサブスクライブ機能を使用したサンプル コードです。
import redis.clients.jedis.Jedis; public class RedisCacheInvalidation { private static final String CHANNEL_NAME = "cache_invalidation"; public static void main(String[] args) { Jedis jedis = new Jedis("localhost"); // 在缓存更新时发布一条消息 jedis.publish(CHANNEL_NAME, "cache_updated"); // 其他节点订阅该消息,并在接收到消息时清除本地缓存 jedis.subscribe(new JedisPubSub() { @Override public void onMessage(String channel, String message) { if (CHANNEL_NAME.equals(channel)) { // 清除本地缓存 // ... } } }, CHANNEL_NAME); jedis.close(); } }
上記のコードでは、jedis.publish
メソッドを通じて、指定されたチャネルにキャッシュ更新メッセージをパブリッシュします。他のノードは、jedis.subscribe
メソッドを通じてチャネルにサブスクライブし、メッセージの受信時にローカル キャッシュをクリアできます。
結論
高性能キャッシュ データベースとして、Redis は分散ロックとパブリッシュおよびサブスクライブ機能を通じて分散キャッシュの一貫性を実現できます。これらの機能を利用することで、分散環境における同時読み取り書き込み処理やキャッシュ無効化の整合性を確保し、システムの信頼性とパフォーマンスを向上させることができます。
参考資料:
- Redis 公式 Web サイト: https://redis.io/
- Redis 分散ロックの実装原則: https://redis.io/トピックス/distlock
- Redis パブリッシュおよびサブスクライブ機能の概要: https://redis.io/topics/pubsub
以上がRedisによる分散キャッシュ整合性機能の実装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。

ホットAIツール

Undresser.AI Undress
リアルなヌード写真を作成する AI 搭載アプリ

AI Clothes Remover
写真から衣服を削除するオンライン AI ツール。

Undress AI Tool
脱衣画像を無料で

Clothoff.io
AI衣類リムーバー

AI Hentai Generator
AIヘンタイを無料で生成します。

人気の記事

ホットツール

メモ帳++7.3.1
使いやすく無料のコードエディター

SublimeText3 中国語版
中国語版、とても使いやすい

ゼンドスタジオ 13.0.1
強力な PHP 統合開発環境

ドリームウィーバー CS6
ビジュアル Web 開発ツール

SublimeText3 Mac版
神レベルのコード編集ソフト(SublimeText3)

ホットトピック











1. [スタート]メニューを起動し、[cmd]と入力し、[コマンドプロンプト]を右クリックし、[管理者として実行]を選択します。 2. 次のコマンドを順番に入力します (注意してコピーして貼り付けてください): SCconfigwuauservstart=auto、Enter キーを押す SCconfigbitsstart=auto、Enter キーを押す SCconfigcryptsvcstart=auto、Enter キーを押す SCconfigtrustedinstallerstart=auto、Enter キーを押す SCconfigwuauservtype=share、Enter キーを押す netstopwuauserv 、enter netstopcryptS を押す

GolangAPI のキャッシュ戦略により、パフォーマンスが向上し、サーバーの負荷が軽減されます。一般的に使用される戦略は、LRU、LFU、FIFO、TTL です。最適化手法には、適切なキャッシュ ストレージの選択、階層型キャッシュ、無効化管理、監視とチューニングが含まれます。実際には、データベースからユーザー情報を取得する API を最適化するために LRU キャッシュが使用されます。それ以外の場合は、データベースからデータを取得した後にキャッシュを更新できます。

PHP 開発では、キャッシュ メカニズムにより、頻繁にアクセスされるデータがメモリまたはディスクに一時的に保存され、データベース アクセスの数が削減され、パフォーマンスが向上します。キャッシュの種類には主にメモリ、ファイル、データベース キャッシュが含まれます。キャッシュは、組み込み関数またはサードパーティのライブラリ (cache_get() や Memcache など) を使用して PHP に実装できます。一般的な実用的なアプリケーションには、データベース クエリ結果をキャッシュしてクエリ パフォーマンスを最適化したり、ページ出力をキャッシュしてレンダリングを高速化したりすることが含まれます。キャッシュ メカニズムにより、Web サイトの応答速度が効果的に向上し、ユーザー エクスペリエンスが向上し、サーバーの負荷が軽減されます。

Redis キャッシュを使用すると、PHP 配列ページングのパフォーマンスを大幅に最適化できます。これは、次の手順で実現できます。 Redis クライアントをインストールします。 Redisサーバーに接続します。キャッシュ データを作成し、データの各ページをキー「page:{page_number}」を持つ Redis ハッシュに保存します。キャッシュからデータを取得し、大規模な配列での高コストの操作を回避します。

まず、システム言語を簡体字中国語表示に設定して再起動する必要があります。もちろん、以前に表示言語を簡体字中国語に変更したことがある場合は、この手順をスキップできます。次に、レジストリ regedit.exe の操作を開始し、左側のナビゲーション バーまたは上部のアドレス バーで HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetControlNlsLanguage に直接移動し、InstallLanguage キーの値と Default キーの値を 0804 に変更します (英語に変更する場合)。まずシステムの表示言語を en-us に設定し、システムを再起動してから、すべてを 0409 に変更します) この時点でシステムを再起動する必要があります。

1. まず、デスクトップ上の[このPC]アイコンをダブルクリックして開きます。 2. 次に、マウスの左ボタンをダブルクリックして [C ドライブ] に入ります。システム ファイルは通常、自動的に C ドライブに保存されます。 3. 次に、C ドライブで [windows] フォルダーを見つけ、ダブルクリックしてに入ります。 4. [windows]フォルダーに入ったら、[SoftwareDistribution]フォルダーを見つけます。 5. 入力後、win11 のダウンロード ファイルとアップデート ファイルがすべて含まれている [ダウンロード] フォルダーを見つけます。 6. これらのファイルを削除したい場合は、このフォルダー内で直接削除してください。

Go 分散システムでは、groupcache パッケージを使用してキャッシュを実装できます。このパッケージは、一般的なキャッシュ インターフェイスを提供し、LRU、LFU、ARC、FIFO などの複数のキャッシュ戦略をサポートします。グループキャッシュを活用すると、アプリケーションのパフォーマンスが大幅に向上し、バックエンドの負荷が軽減され、システムの信頼性が向上します。具体的な実装方法は以下の通りです。必要なパッケージのインポート、キャッシュプールサイズの設定、キャッシュプールの定義、キャッシュ有効期限の設定、同時値リクエスト数の設定、値リクエスト結果の処理を行います。

Redis は、高性能のキー/値キャッシュです。 PHPRedis 拡張機能は、Redis サーバーと対話するための API を提供します。 Redis に接続し、データを保存および取得するには、次の手順を使用します。 接続: Redis クラスを使用してサーバーに接続します。ストレージ: set メソッドを使用してキーと値のペアを設定します。取得: get メソッドを使用してキーの値を取得します。
