Golang Learning Web Application Performance Optimization Practice Cache

Da Webanwendungen immer komplexer und größer werden, wird die Leistungsoptimierung immer wichtiger. Cache ist eine der gängigen Methoden, die die Leistung von Webanwendungen verbessern können. Dieser Artikel konzentriert sich auf die Verwendung von Cache in Golang zur Optimierung der Leistung von Webanwendungen.

1. Was ist Cache?

Cache ist eine Datenspeichertechnologie, die Daten zwischenspeichern und die Datenzugriffsgeschwindigkeit verbessern kann. In Webanwendungen können Sie den Cache verwenden, um einige häufig verwendete Daten zwischenzuspeichern, z. B. Ergebnisse von Datenbankabfragen, Antworten auf API-Anfragen usw.

2. Warum wird Cache benötigt?

Die Leistungsoptimierung von Webanwendungen ist ein kontinuierlicher Prozess und das Ziel der Optimierung besteht darin, die Benutzererfahrung zu verbessern. Laut Untersuchungen von Google erhöht jede zusätzliche Sekunde Ladezeit einer Webseite die Abwanderungsrate der Nutzer um etwa 10 %. Dies verdeutlicht, wie wichtig es ist, die Leistung von Webanwendungen zu optimieren.

Bei großen Webanwendungen gibt es jedoch viele Möglichkeiten, die Leistung zu verbessern. Daher müssen Sie die effektivste Optimierungsstrategie auswählen. Cache ist eine der sehr effektiven Strategien.

In Webanwendungen ist der Zugriff auf Datenbanken ein häufiger und zeitaufwändiger Vorgang. Wenn die Abfrageergebnisse im Cache zwischengespeichert werden, können wiederholte Abfragen der Datenbank vermieden werden. Dies kann nicht nur die Leistung des Programms verbessern, sondern auch den Belastungsdruck auf die Datenbank verringern.

Darüber hinaus kann die Verwendung von Cache auch die Anzahl der API-Anfragen reduzieren. Wenn beispielsweise bestimmte Daten auf der Front-End-Seite von der API abgerufen werden, können wir das API-Antwortergebnis im Cache zwischenspeichern und die zwischengespeicherten Daten innerhalb eines bestimmten Zeitraums direkt verwenden, um wiederholte Anforderungen an die API zu vermeiden.

3. Cache-Implementierung in Golang

Golang ist eine Hochleistungsprogrammiersprache, daher kann die Verwendung von Golang zur Cache-Implementierung eine hohe Leistung erzielen. Golang bietet einige Open-Source-Cache-Bibliotheken wie Go-Cache, Bigcache, Groupcache usw.

1. go-cache

go-cache ist eine leichte Cache-Bibliothek, die für kleine Anwendungen geeignet ist. Die Rolle des Go-Cache besteht darin, Daten im Speicher zu speichern, sodass er nicht zum Speichern großer Datenmengen geeignet ist.

Die Verwendung von Go-Cache ist sehr einfach und kann durch die folgenden Schritte erreicht werden:

import (
    "github.com/patrickmn/go-cache"
    "time"
)

// create new Cache instance
c := cache.New(5*time.Minute, 10*time.Minute)

// set value to Cache
c.Set("key", "value", cache.DefaultExpiration)

// get value from Cache
value, found := c.Get("key")

Bei der Verwendung von Go-Cache müssen Sie auf die Ablaufzeit des Caches achten. Im obigen Code sind 5 Minuten die Ablaufzeit der Daten und 10 Minuten der Zeitraum, in dem der Cache abgelaufene Daten löscht.

2. bigcache

bigcache ist eine schnelle In-Memory-Caching-Bibliothek, die große Datenmengen speichern kann. Sein Vorteil ist, dass es schnell, effizient und für Anwendungen mit hoher Parallelität und großen Datenmengen geeignet ist.

Die Verwendung von Bigcache ist ebenfalls sehr einfach und kann durch die folgenden Schritte erreicht werden:

import (
    "github.com/allegro/bigcache"
    "time"
)

// configure bigcache with default settings
cache, _ := bigcache.NewBigCache(bigcache.DefaultConfig(10 * time.Minute))

// set value to Cache
cache.Set("key", []byte("value"))

// get value from Cache
entry, _ := cache.Get("key")
data := entry

Bei der Verwendung von Bigcache müssen Sie auf die Größe und Ablaufzeit der Daten achten. Das maximale Speicherlimit von Bigcache kann über config.MaxBytes festgelegt werden.

3. groupcache

groupcache ist eine weitere schnelle Cache-Bibliothek, die Cache auf mehrere Computer verteilen kann, um die Caching-Effizienz zu verbessern. Groupcache eignet sich für groß angelegte Anwendungen mit der Zusammenarbeit mehrerer Maschinen.

Um Groupcache zu verwenden, müssen Sie zuerst den Groupcache-Server starten und dann über den Groupcache-Client auf den Cache zugreifen. Informationen zur spezifischen Implementierung finden Sie in der offiziellen Dokumentation von Groupcache.

4. Cache-Anwendungsszenarien

Cache ist für eine Vielzahl von Anwendungsszenarien geeignet.

1. Datenbankabfrageergebnisse

Für einige Geschäftsszenarien, in denen die Abfragehäufigkeit relativ hoch und die Datenaktualisierungen langsam sind, können Sie die Abfrageergebnisse im Cache zwischenspeichern, um häufigen Zugriff auf die Datenbank zu vermeiden. Beispiel:

import (
    "github.com/patrickmn/go-cache"
    "time"
)

// create new Cache instance
c := cache.New(5*time.Minute, 10*time.Minute)

// get value from Cache
value, found := c.Get("user_list")

if !found {
    // data not in Cache, need to query from database
    userList := getUserListFromDB()
    // set value to Cache
    c.Set("user_list", userList, cache.DefaultExpiration)
    return userList
  }

return value

Wenn in diesem Beispiel Daten im Cache vorhanden sind, werden die Cache-Daten direkt zurückgegeben. Andernfalls müssen die Daten aus der Datenbank abgefragt werden und die Abfrageergebnisse werden im Cache zwischengespeichert.

2. API-Anfrageantwort

Wenn eine API-Anfrage viel Zeit und Ressourcen in Anspruch nimmt, können Sie die API-Anfrageantwort im Cache zwischenspeichern und die Cache-Daten direkt für die entsprechende Verarbeitung im nächsten Zeitraum verwenden. Beispiel:

import (
  "github.com/patrickmn/go-cache"
  "time"
)

// create new Cache instance
c := cache.New(5*time.Minute, 10*time.Minute)

// handle api request
func handleAPIRequest(key string) (string, error) {
  // get value from Cache
  value, found := c.Get(key)

  if !found {
    // data not in Cache, need to request api
    response, err := requestAPI(key)
    if err != nil {
      return "", err
    }

    // set value to Cache
    c.Set(key, response, cache.DefaultExpiration)

    return response, nil
  }

  return value.(string), nil
}

// request api
func requestAPI(key string) (string, error) {
  // do some api request and get response
  return "api response", nil
}

Wenn in diesem Beispiel die Antwortdaten der API-Anfrage bereits im Cache vorhanden sind, werden die Cache-Daten direkt zurückgegeben. Andernfalls muss die API-Anfrage gesendet werden, um die Antwortdaten und die Antwortdaten abzurufen werden im Cache zwischengespeichert.

5. Zusammenfassung

Cache ist eine in Webanwendungen weit verbreitete Technologie zur Leistungsoptimierung. In diesem Artikel werden drei Möglichkeiten zur Cache-Implementierung mit Golang vorgestellt: Go-Cache, Bigcache und Groupcache. Außerdem werden einige gängige Cache-Anwendungsszenarien bereitgestellt, z. B. Ergebnisse von Datenbankabfragen und Antworten auf API-Anfragen. Durch die Verwendung von Cache können Sie nicht nur die Leistung von Webanwendungen verbessern, sondern auch den Lastdruck auf Back-End-Servern und Datenbanken verringern und so die Systemstabilität und -zuverlässigkeit verbessern.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonGolang Learning Web Application Performance Optimization Practice Cache. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!