Caching set data terhad dalam teknologi caching Java

Memandangkan kerumitan aplikasi moden terus meningkat, begitu juga permintaan terhadap pemprosesan data dan ketersediaan. Untuk menyelesaikan masalah ini, aplikasi teknologi caching secara beransur-ansur telah digunakan secara meluas.

Dalam teknologi caching Java, caching set data terhad ialah senario yang sangat biasa. Caching set data terhad biasanya bermakna bahawa beberapa set data (seperti set hasil pertanyaan pangkalan data) dicache dalam memori untuk meningkatkan kelajuan akses dan responsif data, dan saiz set data cache juga terhad kepada julat tertentu Apabila saiz cache dicapai Pada had, beberapa set data cache akan dihapuskan mengikut strategi tertentu untuk memberi ruang kepada set data baharu.

Mari bincangkan cara melaksanakan caching set data terhad dalam teknologi caching Java.

1. Pemilihan struktur data cache

Dalam teknologi cache Java, terdapat dua struktur data cache utama: jadual cincang dan pepohon merah-hitam.

Ciri jadual cincang adalah untuk menyebarkan data yang disimpan melalui fungsi cincang, untuk mencapai tujuan mencari dan mengakses data dengan cepat. Memandangkan kelajuan carian jadual cincang adalah sangat pantas, ia digunakan secara meluas dalam caching senario set data.

Sebaliknya, ciri pokok merah-hitam adalah untuk mengisih dan mengimbangi data secara berterusan untuk memastikan ia dapat mengekalkan kelajuan carian yang pantas dalam kes yang paling teruk. Walaupun pokok merah-hitam tidak sepantas jadual cincang, ia mempunyai kesejagatan dan kestabilan yang lebih baik, dan lebih fleksibel untuk digunakan.

Mengikut keperluan yang berbeza, kami boleh memilih struktur data yang sesuai sebagai struktur storan untuk data cache. Jika kita perlu mencari data dengan cepat, adalah lebih sesuai untuk memilih jadual cincangan jika kita perlu menyokong carian julat, pengisihan dan operasi lain, lebih sesuai untuk memilih pokok merah-hitam.

2. Pemilihan strategi cache

Strategi cache merujuk kepada cara untuk menghapuskan beberapa set data cache selepas cache mencapai had saiz tertentu untuk meninggalkan ruang yang mencukupi untuk menyimpan data baharu.

Terdapat tiga strategi caching biasa: masuk dahulu keluar dahulu (FIFO), paling kurang digunakan baru-baru ini (LRU) dan paling kurang digunakan baru-baru ini (LFU).

• Strategi first-in, first-out (FIFO) ialah strategi yang agak mudah, iaitu set data terawal yang memasuki cache dihapuskan dahulu. Walau bagaimanapun, strategi ini terdedah kepada situasi di mana entri data baharu mengatasi entri data lama.
• Strategi yang paling kurang digunakan (LRU) ialah strategi yang biasa digunakan. Strategi ini memilih set data yang paling kurang digunakan baru-baru ini untuk dihapuskan. Ini memastikan set data dalam cache kerap digunakan, dan bukannya beberapa set data yang jarang digunakan.
• Strategi paling kurang digunakan (LFU) ialah strategi untuk penyingkiran berdasarkan bilangan kali set data digunakan. Strategi ini memilih set data yang paling kurang kerap digunakan untuk penyingkiran. Strategi ini biasanya memerlukan merekodkan bilangan kali setiap set data digunakan, jadi ia agak rumit untuk dilaksanakan.

Mengikut senario dan keperluan aplikasi yang berbeza, anda boleh memilih strategi caching yang sesuai untuk pelaksanaan.

3. Mekanisme pemuatan automatik

Apabila set data untuk disoal tidak wujud dalam cache, bagaimanakah set data harus dimuatkan dan disimpan? Ini memerlukan pelaksanaan mekanisme pemuatan automatik.

Mekanisme pemuatan automatik boleh memuatkan set data secara automatik dengan parameter pratetapan, pemuatan tak segerak dan storan cache. Dengan cara ini, apabila set data diperlukan pada masa akan datang, ia boleh diperolehi terus daripada cache untuk mempercepatkan capaian data.

Perlu diambil perhatian bahawa apabila melakukan pemuatan automatik, anda perlu menguasai keseimbangan antara parameter pemuatan dan saiz cache untuk mengelak daripada membebankan set data, mengakibatkan saiz cache yang berlebihan atau memuatkan set data yang terlalu sedikit, mengakibatkan dalam kadar hit yang berlebihan.

4. Kawalan Concurrency

Kawalan Concurrency juga merupakan salah satu isu penting dalam teknologi caching. Jika berbilang benang mengendalikan cache pada masa yang sama, masalah baca dan tulis serentak mungkin berlaku, mengakibatkan ketidakkonsistenan data.

Untuk menyelesaikan masalah konkurensi, pelbagai kaedah boleh digunakan, seperti mekanisme kunci, mekanisme CAS (Banding Dan Tukar), dll.

Mekanisme kunci ialah kaedah yang agak biasa, dan anda boleh menggunakan kunci baca-tulis, kunci pesimis, kunci optimis, dsb. Ciri kunci baca-tulis ialah ia menyokong bacaan serentak, tetapi hanya boleh menulis secara bersendirian ciri kunci pesimis ialah secara lalai, ia dipercayai terdapat masalah dengan konkurensi dan perlu dikunci; kunci adalah bahawa secara lalai, ia dipercayai bahawa tidak ada masalah dengan concurrency Tidak dikunci.

Mengikut situasi konkurensi sebenar dan senario aplikasi, anda boleh memilih kaedah kawalan serentak yang sesuai untuk memastikan ketepatan dan ketersediaan cache.

Ringkasnya, caching set data terhad dalam teknologi caching Java memerlukan pertimbangan dari banyak aspek seperti pemilihan struktur data cache, pemilihan strategi caching, mekanisme pemuatan automatik dan kawalan konkurensi. Hanya dengan menggunakan kaedah pelaksanaan yang sesuai berdasarkan keperluan sebenar, cache boleh memainkan peranan maksimumnya dan meningkatkan prestasi keseluruhan dan ketersediaan aplikasi.

Atas ialah kandungan terperinci Caching set data terhad dalam teknologi caching Java. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!