应用缓存介绍

发布网友 发布时间:2024-12-05 11:33

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热心网友 时间:2024-12-05 22:03

缓存基本原理

缓存是指将数据存储在访问速度较快的存储介质中,以便系统处理。缓存的优势在于其访问速度快,可以减少数据访问的时间,同时,如果缓存的数据是经过计算处理得到的,那么可以直接使用,无需重复计算,从而减少计算时间。缓存本质上是内存Hash表,数据以键值对的形式存储在内存Hash表中。通过计算键的哈希码,可以快速访问Hash表中的数据。许多语言支持获得任意对象的哈希码,Java中的Hashcode方法包含在根对象Object中,返回值是一个int。通过哈希码计算Hash表的索引下标,可以使用余数法,即使用Hash表数组长度对Hashcode求余,余数即为Hash表索引,使用该索引可以直接访问到存储的键值对。Hash表是软件开发中常用的一种数据结构,其设计思想在很多场景下都可以应用。

缓存主要用来存放那些读写比很高、很少变化的数据,如字典信息、用户信息、组织机构信息等。应用程序读取数据时,先从缓存中读取,如果读取不到或数据已失效,再访问数据库,并将数据写入缓存。

缓存更新机制

缓存更新主要包括以下几种类型的更新机制:

1. Cache Aside 更新模式:同时更新缓存和数据库。

2. Read/Write Through 更新模式:先更新缓存,缓存负责同步更新数据库。

3. Write Behind Caching 更新模式:先更新缓存,缓存时异步更新数据库。

Cache Aside 更新模式是同时更新缓存和数据库,是最常用的缓存模式。Read/Write Through 更新模式中,应用只需要维护缓存,数据库的维护工作由缓存代理。Write Behind Caching 更新模式是在更新数据时,只更新缓存,缓存会异步地批量更新到数据库。

缓存数据过期策略

缓存数据过期策略包括FIFO、LRU、LFU缓存过期策略。LRU策略是当内存不够时,会淘汰最近最少使用的数据。

分布式缓存

分布式缓存指缓存部署在多个服务器组成的集群中,以集群方式提供缓存服务。常见的分布式缓存包括Redis和Memcached。Redis支持主从节点复制配置,支持高可用集群方案;Memcached不支持高可用模型,可使用第三方megagent代理。

几种常用分布式缓存对比

Redis和Memcached在数据类型、线程模型、持久机制、客户端、高可用、对队列的支持、事务、分布式实现、数据淘汰策略等方面存在差异。Redis在实现和使用上更简单,但功能更强大,效率更高,应用也更广泛。
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