Java フレームワークのキャッシュの無効化と解決策

Java フレームワーク キャッシュが無効になる一般的な理由には、データ変更、TTL 有効期限、手動無効化、同時更新などが含まれます。処理ソリューションには、増分更新 (頻繁に更新されるデータの場合)、キャッシュ侵入保護 (データベースをクエリするためにキャッシュを直接バイパスするのを防ぐため)、分散ロック (同時更新データの不整合を防ぐため)、および）。

Java フレームワークのキャッシュ無効化および処理ソリューション

はじめに

キャッシュ メカニズムは現代の Web 開発において非常に重要であり、アプリケーションのパフォーマンスと応答速度を大幅に向上させることができます。ただし、キャッシュされたデータは無効になる可能性があるため、アプリケーションはそれを処理するために適切な措置を講じる必要があります。この記事では、Java フレームワークにおけるキャッシュ無効化の一般的な原因と一般的な解決策について説明します。

無効化の理由

• データの変更: キャッシュ内のデータがデータベースまたはその他の永続ストレージで更新されると、キャッシュされたデータは古くなります。
• TTL 有効期限: ほとんどのキャッシュ システムは、各キャッシュ アイテムに有効期限 (TTL) 値を設定し、この値を過ぎるとアイテムがキャッシュから期限切れになります。
• 手動無効化: アプリケーションは、機密情報を更新したり重大な変更を実行したりする場合など、積極的にキャッシュを無効にする必要がある場合があります。
• 同時更新: 同時環境では、複数のスレッドが同じキャッシュ項目を同時に更新し、更新の 1 つが上書きされる可能性があります。

処理ソリューション

1. 増分更新

頻繁に更新されるデータの場合、増分更新メカニズムを使用すると、キャッシュの失敗を効果的に減らすことができます。データが変更されると、アイテム全体ではなく、キャッシュの影響を受ける部分のみが更新されます。たとえば、@CachePut アノテーションを使用して Spring の増分更新を実装できます。 @CachePut 注解来实现 Spring 的增量更新。

@CachePut(value = "userCache", key = "#user.id")
public User updateUser(User user) {
    // ... 更新数据库并返回更新后的用户
}

2. 缓存穿透保护

缓存穿透是指查询不到目标数据时，直接绕过缓存向数据库查询。为了防止缓存穿透，可以使用布隆过滤器或二级缓存来拦截此类请求。

3. 手动失效

当需要立即使缓存数据失效时，可以使用缓存 API 提供的手动失效方法。例如，Spring Cache 中的 Cache.evict

@Cacheable(value = "shoppingCartCache", key = "#userId")
public ShoppingCart getShoppingCartForUser(Long userId) {
    // ... 查询数据库并返回购物车
}

@CachePut(value = "shoppingCartCache", key = "#userId")
public ShoppingCart updateShoppingCart(Long userId, ShoppingCart cart) {
    // ... 更新数据库和购物篮缓存
}

2. キャッシュペネトレーション保護

キャッシュペネトレーションとは、ターゲットデータをクエリできない場合に、キャッシュを直接バイパスしてデータベースにクエリを実行することを意味します。キャッシュの侵入を防ぐために、ブルーム フィルターまたは 2 次キャッシュを使用してそのようなリクエストを傍受できます。

3. 手動無効化

キャッシュされたデータをすぐに無効にする必要がある場合は、キャッシュ API が提供する手動無効化メソッドを使用できます。たとえば、Spring Cache の Cache.evict メソッドを使用して、キャッシュ項目を明示的に無効にすることができます。

4. 分散ロック

同時環境では、分散ロックを使用して、同じキャッシュ項目が複数のスレッドによって同時に更新されないようにすることができます。キャッシュ項目を更新する前にロックを取得することで、同時更新によるデータの不整合を防ぐことができます。

実際のケース

🎜🎜 電子商取引 Web サイトのショッピング バスケットの例を考えてみましょう。ユーザーがショッピング バスケットに商品を追加または削除すると、Web サイトはショッピング バスケットのキャッシュを更新する必要があります。ショッピング バスケットのデータは頻繁に更新されるため、増分更新メカニズムを使用するとキャッシュのパフォーマンスを最適化できます。 🎜rrreee🎜この例では、Spring Cache を使用して増分更新を実装します。これは、ショッピング カート全体に影響を与えることなく、ショッピング カート キャッシュの影響を受ける部分 (つまり、追加または削除されたアイテム) のみを更新します。 🎜🎜🎜結論🎜🎜🎜 キャッシュの無効化は、Java フレームワークのキャッシュ メカニズムにおける一般的な問題です。アプリケーションのパフォーマンスとデータの一貫性を確保するには、障害の原因を理解し、適切な解決策を採用することが重要です。 🎜

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