Redis implémente des stratégies de mise en cache courantes

Avec le développement continu de la technologie Internet, le traitement et la transmission des données sont devenus de plus en plus importants, et la technologie de mise en cache, en tant que moyen important d'optimisation des performances, a attiré de plus en plus d'attention. En tant que base de données de cache hautes performances, Redis est souvent utilisé pour améliorer les performances et l'efficacité des applications Web. Cet article présentera comment Redis implémente des stratégies de mise en cache courantes.

1. Politique d'invalidation du cache

L'invalidation du cache signifie que les données stockées dans le cache deviennent invalides en raison du temps ou d'autres raisons. Afin de garantir le caractère temps réel des données, nous devons mettre en place une politique d’invalidation du cache. Redis propose plusieurs stratégies d'invalidation du cache, notamment une stratégie d'invalidation temporelle, une stratégie d'invalidation spatiale et une stratégie d'invalidation active.

Politique d'expiration du délai : cette politique d'expiration spécifie le délai d'expiration des données mises en cache. Dans Redis, nous pouvons utiliser la commande Expire pour définir le délai d'expiration des données mises en cache lorsque les données mises en cache dépassent le délai d'expiration, Redis supprimera automatiquement les données du cache.

Politique d'invalidation d'espace : Cette politique d'invalidation spécifie la quantité d'espace occupée par les données mises en cache. Dans Redis, nous pouvons utiliser la commande MaxMemory pour définir l'utilisation maximale de la mémoire du cache. Lorsque l'utilisation de la mémoire Redis atteint le paramètre de mémoire maximal, Redis supprimera automatiquement les données de cache les moins récemment utilisées selon l'algorithme LRU.

Stratégie d'invalidation active : Cette stratégie d'invalidation est une stratégie d'invalidation définie par le développeur. Dans des applications pratiques, nous pouvons formuler des stratégies d'échec ciblées basées sur les besoins de l'entreprise pour parvenir à un échec actif. Par exemple, lorsqu'un utilisateur modifie certaines données, nous pouvons demander à Redis via le programme de supprimer les données mises en cache correspondantes afin de garantir la nature en temps réel des données mises en cache.

2. Stratégie de panne du cache

La panne du cache fait référence à un grand nombre de requêtes simultanées accédant à un fichier qui n'existe pas dans le cache mais existe dans la base de données en même temps les données. Dans ce cas, la base de données sera fortement sollicitée, entraînant une dégradation des performances. Pour éviter une panne de cache, nous pouvons utiliser la stratégie suivante :

Stratégie de chargement paresseux : Cette stratégie divise la configuration du cache de données en deux étapes. Tout d’abord, recherchez les données de cache correspondantes dans Redis. Si elles ne sont pas trouvées, renvoyez une valeur nulle. Ensuite, la tâche en arrière-plan interrogera de manière asynchrone les données de la base de données et écrira les données interrogées dans le cache. Cette stratégie peut éviter la pénétration du cache, mais entraînera des problèmes de pénétration du cache.

Stratégie de préchargement : Cette stratégie consiste à charger le cache de données à l'avance, c'est-à-dire que lorsque l'application démarre, les données sont préchargées dans le cache. Cette stratégie peut efficacement éviter la pénétration du cache, mais entraînera des coûts d'initialisation plus élevés.

3. Stratégie de pénétration du cache

La pénétration du cache fait référence à l'interrogation d'une donnée qui n'existe pas. Dans ce cas, la requête ira directement au. base de données et non mis en cache. Étant donné que le cache ne peut renvoyer aucune donnée, une telle requête entraînera une lourde charge sur la base de données. Afin d'éviter la pénétration du cache, nous pouvons adopter la stratégie suivante :

Stratégie de cache vide : Cette stratégie consiste à renvoyer une valeur nulle dans Redis lors de l'interrogation de données inexistantes, ce qui peut éviter la pénétration du cache. , mais cela entraînera des problèmes avec les stratégies de pénétration du cache.

Stratégie de filtre Bloom : Cette stratégie est basée sur le principe du filtre Bloom et utilise un tableau de bits pour enregistrer si les données existent dans le cache. Lors d'une requête de données inexistantes, si les données n'existent pas dans le tableau de bits, une valeur nulle sera renvoyée directement. Étant donné que les filtres Bloom peuvent déterminer si les données existent avec un faible taux d'erreur, la pénétration du cache peut être efficacement évitée.

4. Stratégie d'avalanche de cache

L'avalanche de cache signifie que lorsque le cache n'est pas valide, un grand nombre de requêtes simultanées accèdent au cache en même temps , provoquant une trop forte pression sur la base de données, provoquant finalement l'effondrement du système. Afin d'éviter l'avalanche de cache, nous pouvons adopter la stratégie suivante :

Stratégie de cache distribué : Cette stratégie consiste à répartir la pression du cache sur plusieurs nœuds Redis. Dans un cache distribué, les nœuds adjacents sont responsables de différents ensembles de données, évitant ainsi les points de défaillance uniques et les avalanches de cache.

Stratégie d'expiration du délai affinée : cette stratégie consiste à disperser le délai d'expiration des données mises en cache, c'est-à-dire différents ensembles de données mises en cache, différents délais d'expiration pour réduire la fenêtre de délai d'expiration du cache. Par exemple, s'il y a 1 000 données en cache et que le délai d'expiration de chaque donnée est défini de manière aléatoire dans une certaine plage, même si une grande quantité de données en cache échoue à un moment donné, cela ne provoquera pas de problème d'avalanche de cache. .

Pour résumer, Redis propose une variété de méthodes de mise en œuvre de stratégies de mise en cache. Dans les applications réelles, nous pouvons choisir des stratégies de mise en cache appropriées en fonction des besoins de l'entreprise afin d'optimiser les performances et l'efficacité des applications.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!