Rumah hujung hadapan web tutorial js Menamatkan Kelewatan: Melaksanakan Caching Termaju dan Selamat untuk Sistem Permintaan Tinggi

Menamatkan Kelewatan: Melaksanakan Caching Termaju dan Selamat untuk Sistem Permintaan Tinggi

Nov 24, 2024 am 02:20 AM

Putting an End to Delays: Implementing Advanced and Secure Caching for High-Demand Systems

pengenalan:

Dalam dunia hari ini, kepantasan dan kecekapan dalam menjawab permintaan adalah amat penting. Sistem berskala besar dan trafik tinggi seperti kedai dalam talian, rangkaian sosial dan perkhidmatan perbankan menghadapi sejumlah besar data dan permintaan pengguna. Permintaan yang tinggi ini bukan sahaja meletakkan beban berat pada pelayan dan pangkalan data tetapi juga boleh memberi kesan yang ketara kepada pengalaman pengguna. Dalam kes sedemikian, melaksanakan sistem caching boleh menjadi penyelesaian yang berkesan untuk meningkatkan prestasi dan mengurangkan beban sumber.

Artikel ini membincangkan pelaksanaan sistem caching lanjutan yang menggunakan gabungan Peta Hash dan Pokok AVL untuk akses data yang lebih pantas. Selain itu, ia menggunakan mekanisme TTL (Time to Live) untuk pengurusan tamat tempoh data dan pemadaman data automatik, serta pengesahan input untuk keselamatan yang dipertingkatkan. Sistem caching pintar dan selamat ini memenuhi keperluan penting projek besar, menyediakan penyelesaian berkuasa untuk meningkatkan kelajuan dan kecekapan perkhidmatan untuk pengguna.

1. Melaksanakan Pokok AVL dengan TTL

Untuk mengurus tamat tempoh data, kami melanjutkan kelas AVL dengan medan TTL. Medan ini menentukan masa tamat tempoh untuk setiap item data dan memadamkan data tamat tempoh secara automatik.

// src/utils/avltree.ts

class AVLNode {
  key: string;
  value: any;
  ttl: number; // Time to live
  height: number;
  left: AVLNode | null;
  right: AVLNode | null;

  constructor(key: string, value: any, ttl: number) {
    this.key = key;
    this.value = value;
    this.ttl = Date.now() + ttl; // Expiry time
    this.height = 1;
    this.left = null;
    this.right = null;
  }

  isExpired(): boolean {
    return Date.now() > this.ttl;
  }
}

export class AVLTree {
  private root: AVLNode | null;

  constructor() {
    this.root = null;
  }

  private getHeight(node: AVLNode | null): number {
    return node ? node.height : 0;
  }

  private updateHeight(node: AVLNode): void {
    node.height = 1 + Math.max(this.getHeight(node.left), this.getHeight(node.right));
  }

  private rotateRight(y: AVLNode): AVLNode {
    const x = y.left!;
    y.left = x.right;
    x.right = y;
    this.updateHeight(y);
    this.updateHeight(x);
    return x;
  }

  private rotateLeft(x: AVLNode): AVLNode {
    const y = x.right!;
    x.right = y.left;
    y.left = x;
    this.updateHeight(x);
    this.updateHeight(y);
    return y;
  }

  private getBalance(node: AVLNode): number {
    return node ? this.getHeight(node.left) - this.getHeight(node.right) : 0;
  }

  insert(key: string, value: any, ttl: number): void {
    this.root = this.insertNode(this.root, key, value, ttl);
  }

  private insertNode(node: AVLNode | null, key: string, value: any, ttl: number): AVLNode {
    if (!node) return new AVLNode(key, value, ttl);

    if (key < node.key) {
      node.left = this.insertNode(node.left, key, value, ttl);
    } else if (key > node.key) {
      node.right = this.insertNode(node.right, key, value, ttl);
    } else {
      node.value = value;
      node.ttl = Date.now() + ttl;
      return node;
    }

    this.updateHeight(node);
    const balance = this.getBalance(node);

    if (balance > 1 && key < node.left!.key) return this.rotateRight(node);
    if (balance < -1 && key > node.right!.key) return this.rotateLeft(node);
    if (balance > 1 && key > node.left!.key) {
      node.left = this.rotateLeft(node.left!);
      return this.rotateRight(node);
    }
    if (balance < -1 && key < node.right!.key) {
      node.right = this.rotateRight(node.right!);
      return this.rotateLeft(node);
    }
    return node;
  }

  search(key: string): any {
    let node = this.root;
    while (node) {
      if (node.isExpired()) {
        this.delete(node.key);
        return null;
      }
      if (key === node.key) return node.value;
      node = key < node.key ? node.left : node.right;
    }
    return null;
  }

  delete(key: string): void {
    this.root = this.deleteNode(this.root, key);
  }

  private deleteNode(node: AVLNode | null, key: string): AVLNode | null {
    if (!node) return null;

    if (key < node.key) {
      node.left = this.deleteNode(node.left, key);
    } else if (key > node.key) {
      node.right = this.deleteNode(node.right, key);
    } else {
      if (!node.left || !node.right) return node.left || node.right;
      let minLargerNode = node.right;
      while (minLargerNode.left) minLargerNode = minLargerNode.left;
      node.key = minLargerNode.key;
      node.value = minLargerNode.value;
      node.ttl = minLargerNode.ttl;
      node.right = this.deleteNode(node.right, minLargerNode.key);
    }
    this.updateHeight(node);
    const balance = this.getBalance(node);

    if (balance > 1 && this.getBalance(node.left!) >= 0) return this.rotateRight(node);
    if (balance < -1 && this.getBalance(node.right!) <= 0) return this.rotateLeft(node);
    if (balance > 1 && this.getBalance(node.left!) < 0) {
      node.left = this.rotateLeft(node.left!);
      return this.rotateRight(node);
    }
    if (balance < -1 && this.getBalance(node.right!) > 0) {
      node.right = this.rotateRight(node.right!);
      return this.rotateLeft(node);
    }
    return node;
  }
}
Salin selepas log masuk

2. Perkhidmatan Caching yang Dipertingkatkan dengan TTL dan Mekanisme Keselamatan

Perkhidmatan ini menggunakan kelas AVLTree untuk mengurus data dengan cekap dan selamat. Ia termasuk mekanisme pengesahan asas untuk keselamatan data.

// src/cache/cache.service.ts

import { Injectable, UnauthorizedException } from '@nestjs/common';
import { AVLTree } from '../utils/avltree';

@Injectable()
export class CacheService {
  private avlTree: AVLTree;
  private authorizedTokens: Set<string> = new Set(['your_authorized_token']); // Simple validation example

  constructor() {
    this.avlTree = new AVLTree();
  }

  validateToken(token: string): void {
    if (!this.authorizedTokens.has(token)) {
      throw new UnauthorizedException('Invalid access token');
    }
  }

  set(key: string, value: any, ttl: number, token: string): void {
    this.validateToken(token);
    this.avlTree.insert(key, value, ttl);
  }

  get(key: string, token: string): any {
    this.validateToken(token);
    return this.avlTree.search(key);
  }

  delete(key: string, token: string): void {
    this.validateToken(token);
    this.avlTree.delete(key);
  }
}
Salin selepas log masuk

3. Pengawal dengan Pengesahan dan TTL

Pengawal API menggunakan kaedah set, dapatkan dan padam untuk menyimpan dan mendapatkan data dengan selamat.

// src/cache/cache.controller.ts

import { Controller, Get, Post, Delete, Body, Param, Query } from '@nestjs/common';
import { CacheService } from './cache.service';

@Controller('cache')
export class CacheController {
  constructor(private readonly cacheService: CacheService) {}

  @Post('set')
  setCache(@Body() body: { key: string; value: any; ttl: number; token: string }) {
    this.cacheService.set(body.key, body.value, body.ttl, body.token);
    return { message: 'Data cached successfully' };
  }

  @Get('get/:key')
  getCache(@Param('key') key: string, @Query('token') token: string) {
    const value = this.cacheService.get(key, token);
    return value ? { value } : { message: 'Key not found or expired' };
  }

  @Delete('delete/:key')
  deleteCache(@Param('key') key: string, @Query('token') token: string) {
    this.cacheService.delete(key);
    return { message: 'Key deleted successfully' };
  }
}
Salin selepas log masuk

Kes Penggunaan Praktikal Sistem Caching

  1. Pengurusan Sesi untuk Sistem Pengesahan:

    Contoh: Sistem perbankan dan kewangan.

  2. Caching API untuk Mengurangkan Beban Permintaan:

    Contoh: Apl cuaca dan tapak web pertukaran mata wang.

  3. Storan Status Pengguna Masa Nyata dalam Platform Dalam Talian:

    Contoh: Apl pemesejan seperti WhatsApp atau Telegram.

  4. Storan Data Produk di Kedai Dalam Talian:

    Contoh: Platform e-dagang dengan trafik tinggi seperti Amazon.

Contoh ini menunjukkan bahawa sistem caching ini boleh mengurangkan beban pangkalan data dan pelayan dengan ketara, meningkatkan masa respons untuk pengguna.

Kesimpulan

Dalam artikel ini, kami mereka bentuk dan melaksanakan sistem caching lanjutan yang menggabungkan Pokok AVL dan Peta Hash untuk mendayakan akses data pantas dan pengoptimuman prestasi pelayan. Mekanisme TTL menyediakan pengurusan tamat tempoh data automatik, manakala pengesahan token memastikan keselamatan yang mencukupi.

Sistem caching pintar ini cekap dan fleksibel, sesuai untuk aplikasi berskala besar dengan data dinamik dan sensitif, menyokong keperluan berskala dalam seni bina teragih.

Atas ialah kandungan terperinci Menamatkan Kelewatan: Melaksanakan Caching Termaju dan Selamat untuk Sistem Permintaan Tinggi. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!

Kenyataan Laman Web ini
Kandungan artikel ini disumbangkan secara sukarela oleh netizen, dan hak cipta adalah milik pengarang asal. Laman web ini tidak memikul tanggungjawab undang-undang yang sepadan. Jika anda menemui sebarang kandungan yang disyaki plagiarisme atau pelanggaran, sila hubungi admin@php.cn

Alat AI Hot

Undresser.AI Undress

Undresser.AI Undress

Apl berkuasa AI untuk mencipta foto bogel yang realistik

AI Clothes Remover

AI Clothes Remover

Alat AI dalam talian untuk mengeluarkan pakaian daripada foto.

Undress AI Tool

Undress AI Tool

Gambar buka pakaian secara percuma

Clothoff.io

Clothoff.io

Penyingkiran pakaian AI

Video Face Swap

Video Face Swap

Tukar muka dalam mana-mana video dengan mudah menggunakan alat tukar muka AI percuma kami!

Alat panas

Notepad++7.3.1

Notepad++7.3.1

Editor kod yang mudah digunakan dan percuma

SublimeText3 versi Cina

SublimeText3 versi Cina

Versi Cina, sangat mudah digunakan

Hantar Studio 13.0.1

Hantar Studio 13.0.1

Persekitaran pembangunan bersepadu PHP yang berkuasa

Dreamweaver CS6

Dreamweaver CS6

Alat pembangunan web visual

SublimeText3 versi Mac

SublimeText3 versi Mac

Perisian penyuntingan kod peringkat Tuhan (SublimeText3)

Topik panas

Tutorial Java
1659
14
Tutorial PHP
1258
29
Tutorial C#
1233
24
Demystifying JavaScript: Apa yang berlaku dan mengapa penting Demystifying JavaScript: Apa yang berlaku dan mengapa penting Apr 09, 2025 am 12:07 AM

JavaScript adalah asas kepada pembangunan web moden, dan fungsi utamanya termasuk pengaturcaraan yang didorong oleh peristiwa, penjanaan kandungan dinamik dan pengaturcaraan tak segerak. 1) Pengaturcaraan yang didorong oleh peristiwa membolehkan laman web berubah secara dinamik mengikut operasi pengguna. 2) Penjanaan kandungan dinamik membolehkan kandungan halaman diselaraskan mengikut syarat. 3) Pengaturcaraan Asynchronous memastikan bahawa antara muka pengguna tidak disekat. JavaScript digunakan secara meluas dalam interaksi web, aplikasi satu halaman dan pembangunan sisi pelayan, sangat meningkatkan fleksibiliti pengalaman pengguna dan pembangunan silang platform.

Evolusi JavaScript: Trend Semasa dan Prospek Masa Depan Evolusi JavaScript: Trend Semasa dan Prospek Masa Depan Apr 10, 2025 am 09:33 AM

Trend terkini dalam JavaScript termasuk kebangkitan TypeScript, populariti kerangka dan perpustakaan moden, dan penerapan webassembly. Prospek masa depan meliputi sistem jenis yang lebih berkuasa, pembangunan JavaScript, pengembangan kecerdasan buatan dan pembelajaran mesin, dan potensi pengkomputeran IoT dan kelebihan.

Enjin JavaScript: Membandingkan Pelaksanaan Enjin JavaScript: Membandingkan Pelaksanaan Apr 13, 2025 am 12:05 AM

Enjin JavaScript yang berbeza mempunyai kesan yang berbeza apabila menguraikan dan melaksanakan kod JavaScript, kerana prinsip pelaksanaan dan strategi pengoptimuman setiap enjin berbeza. 1. Analisis leksikal: Menukar kod sumber ke dalam unit leksikal. 2. Analisis Tatabahasa: Menjana pokok sintaks abstrak. 3. Pengoptimuman dan Penyusunan: Menjana kod mesin melalui pengkompil JIT. 4. Jalankan: Jalankan kod mesin. Enjin V8 mengoptimumkan melalui kompilasi segera dan kelas tersembunyi, Spidermonkey menggunakan sistem kesimpulan jenis, menghasilkan prestasi prestasi yang berbeza pada kod yang sama.

JavaScript: meneroka serba boleh bahasa web JavaScript: meneroka serba boleh bahasa web Apr 11, 2025 am 12:01 AM

JavaScript adalah bahasa utama pembangunan web moden dan digunakan secara meluas untuk kepelbagaian dan fleksibiliti. 1) Pembangunan front-end: Membina laman web dinamik dan aplikasi satu halaman melalui operasi DOM dan kerangka moden (seperti React, Vue.js, sudut). 2) Pembangunan sisi pelayan: Node.js menggunakan model I/O yang tidak menyekat untuk mengendalikan aplikasi konkurensi tinggi dan masa nyata. 3) Pembangunan aplikasi mudah alih dan desktop: Pembangunan silang platform direalisasikan melalui reaktnatif dan elektron untuk meningkatkan kecekapan pembangunan.

Cara Membina Aplikasi SaaS Multi-Tenant dengan Next.js (Integrasi Frontend) Cara Membina Aplikasi SaaS Multi-Tenant dengan Next.js (Integrasi Frontend) Apr 11, 2025 am 08:22 AM

Artikel ini menunjukkan integrasi frontend dengan backend yang dijamin oleh permit, membina aplikasi edtech SaaS yang berfungsi menggunakan Next.Js. Frontend mengambil kebenaran pengguna untuk mengawal penglihatan UI dan memastikan permintaan API mematuhi dasar peranan

Python vs JavaScript: Keluk Pembelajaran dan Kemudahan Penggunaan Python vs JavaScript: Keluk Pembelajaran dan Kemudahan Penggunaan Apr 16, 2025 am 12:12 AM

Python lebih sesuai untuk pemula, dengan lengkung pembelajaran yang lancar dan sintaks ringkas; JavaScript sesuai untuk pembangunan front-end, dengan lengkung pembelajaran yang curam dan sintaks yang fleksibel. 1. Sintaks Python adalah intuitif dan sesuai untuk sains data dan pembangunan back-end. 2. JavaScript adalah fleksibel dan digunakan secara meluas dalam pengaturcaraan depan dan pelayan.

Dari C/C ke JavaScript: Bagaimana semuanya berfungsi Dari C/C ke JavaScript: Bagaimana semuanya berfungsi Apr 14, 2025 am 12:05 AM

Peralihan dari C/C ke JavaScript memerlukan menyesuaikan diri dengan menaip dinamik, pengumpulan sampah dan pengaturcaraan asynchronous. 1) C/C adalah bahasa yang ditaip secara statik yang memerlukan pengurusan memori manual, manakala JavaScript ditaip secara dinamik dan pengumpulan sampah diproses secara automatik. 2) C/C perlu dikumpulkan ke dalam kod mesin, manakala JavaScript adalah bahasa yang ditafsirkan. 3) JavaScript memperkenalkan konsep seperti penutupan, rantaian prototaip dan janji, yang meningkatkan keupayaan pengaturcaraan fleksibiliti dan asynchronous.

Membina aplikasi SaaS Multi-penyewa dengan Next.js (Integrasi Backend) Membina aplikasi SaaS Multi-penyewa dengan Next.js (Integrasi Backend) Apr 11, 2025 am 08:23 AM

Saya membina aplikasi SaaS multi-penyewa berfungsi (aplikasi edTech) dengan alat teknologi harian anda dan anda boleh melakukan perkara yang sama. Pertama, apakah aplikasi SaaS multi-penyewa? Aplikasi SaaS Multi-penyewa membolehkan anda melayani beberapa pelanggan dari Sing

See all articles