Comment implémenter un cache partagé distribué hautes performances dans le développement du langage Go ?

Comment implémenter un cache partagé distribué hautes performances dans le développement du langage Go

Introduction :
Dans les systèmes logiciels modernes, la mise en cache est l'un des moyens importants pour améliorer les performances du système. À mesure que l'échelle du système continue de s'étendre et que la charge continue d'augmenter, le cache sur une seule machine ne répond plus aux besoins et le cache partagé distribué est devenu une solution largement adoptée. Cet article explique comment implémenter un cache partagé distribué hautes performances dans le développement du langage Go.

1. Choisissez un moteur de stockage de cache approprié
   Il existe de nombreux choix de moteurs de stockage de cache distribués, tels que Redis, Memcached, etc. Différents moteurs sont adaptés à différents scénarios et besoins.
   Dans le développement du langage Go, Redis est un bon choix. Il présente les caractéristiques de hautes performances, de persistance, de réplication, d'évolutivité, etc., et fournit des structures de données riches et des commandes d'opération pour faciliter l'utilisation des développeurs.
2. Utiliser un pool de connexions
   Afin d'améliorer les performances et de réduire la surcharge d'établissement de connexion et de libération, vous pouvez utiliser un pool de connexions pour gérer la connexion à Redis. Le package sync.Pool dans le langage Go fournit la mise en œuvre d'un pool de connexions, facile à utiliser et ayant des effets évidents.
3. Partage basé sur un algorithme de hachage cohérent
   Le cache distribué doit résoudre le problème de la distribution des données. L'algorithme de hachage cohérent est l'un des algorithmes de partitionnement couramment utilisés. En mappant les données sur un anneau binaire, les données sont réparties uniformément et la quantité de migration de données est minimisée lorsque des nœuds sont ajoutés ou supprimés.
   En langage Go, vous pouvez utiliser la bibliothèque tierce go-hashring pour implémenter un partitionnement d'algorithme de hachage cohérent. De cette manière, chaque nœud peut être responsable d’une partie des données, améliorant ainsi les capacités de concurrence.
4. Utiliser la technologie de pénétration du cache
   La pénétration du cache signifie qu'une certaine clé n'existe pas dans le cache et que la valeur correspondant à cette clé n'existe pas dans la base de données. Afin d'éviter cette situation, vous pouvez faire un simple jugement avant d'obtenir les données. Si elles n'existent pas dans le cache, vous pouvez renvoyer une valeur par défaut pour éviter des requêtes fréquentes dans la base de données. Cette méthode est appelée technologie de pénétration du cache.
5. Stratégie de mise à jour du cache
   Afin de garantir la cohérence des données, lorsque les données changent, le cache doit être mis à jour à temps. Il existe deux stratégies de mise à jour du cache couramment utilisées : la mise à jour active et la mise à jour passive.
   La mise à jour active signifie qu'après les modifications des données, le programme est responsable de la mise à jour du cache, ce qui peut être réalisé en s'abonnant à la base de données ou à la file d'attente de messages. La mise à jour passive signifie que lors de l'obtention des données, obtenez-les d'abord à partir du cache, si elles n'existent pas dans le cache, puis récupérez-les à partir de la base de données et écrivez les données dans le cache. La prochaine fois qu'elles seront obtenues, elles seront obtenues directement. du cache.
6. Traitement de l'avalanche de cache
   L'avalanche de cache fait référence à la défaillance de la plupart ou de la totalité du cache, provoquant le chute des requêtes directement sur la base de données, provoquant une surcharge ou même un crash de la base de données. Afin d'éviter une avalanche de cache, vous pouvez prendre les mesures suivantes :
7. Réglez la période de validité du cache de manière aléatoire pour éviter qu'un grand nombre de caches s'invalident en même temps.
8. Utilisez une architecture de cache à plusieurs niveaux pour placer des requêtes sur différents nœuds de cache afin de répartir la charge.
9. Mécanisme de disjoncteur, lorsque le cache tombe en panne, la requête est temporairement acheminée vers le nœud de sauvegarde pour assurer la stabilité du système.
10. Surveillance et alarme
    Afin de détecter et de résoudre les problèmes à temps, les performances et l'utilisation du cache doivent être surveillées. Vous pouvez utiliser des outils de surveillance tels que Prometheus pour effectuer des statistiques et des alarmes sur les indicateurs de performance.

Conclusion : 
Le langage Go fonctionne bien dans le développement de cache partagé distribué, avec des performances élevées, une concurrence élevée et d'autres caractéristiques. En sélectionnant un moteur de stockage de cache approprié et en utilisant des méthodes telles que le regroupement de connexions, le partage de hachage cohérent, la technologie de pénétration du cache, les stratégies de mise à jour du cache et le traitement des avalanches de cache, vous pouvez obtenir un cache partagé distribué hautes performances et améliorer les performances et la stabilité du système.

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