Golang 学習 Web アプリケーションのパフォーマンス最適化の練習用キャッシュ

Web アプリケーションがより複雑になり、サイズが大きくなるにつれて、パフォーマンスの最適化がますます重要になります。キャッシュは、Web アプリケーションのパフォーマンスを向上させる一般的な方法の 1 つです。この記事では、Golang でキャッシュを使用して Web アプリケーションのパフォーマンスを最適化する方法に焦点を当てます。

1. キャッシュとは何ですか?

キャッシュは、データをキャッシュしてデータ アクセス速度を向上させることができるデータ ストレージ テクノロジです。 Web アプリケーションでは、キャッシュを使用して、データベース クエリの結果、API リクエストの応答など、頻繁に使用されるデータをキャッシュできます。

2.なぜキャッシュが必要なのでしょうか?

Web アプリケーションのパフォーマンスの最適化は継続的なプロセスであり、最適化の目標はユーザー エクスペリエンスを向上させることです。 Google の調査によると、Web ページの読み込み時間が 1 秒増えるごとに、ユーザーの離脱率が約 10% 増加します。これは、Web アプリケーションのパフォーマンスを最適化することの重要性を示しています。

ただし、大規模な Web アプリケーションの場合、パフォーマンスを向上させる方法は数多くあるため、最も効果的な最適化戦略を選択する必要があります。キャッシュは非常に効果的な戦略の 1 つです。

Web アプリケーションでは、データベースへのアクセスは一般的で時間のかかる操作です。クエリ結果がキャッシュにキャッシュされる場合、データベースへの繰り返しのクエリを回避できます。これにより、プログラムのパフォーマンスが向上するだけでなく、データベースの負荷も軽減されます。

さらに、キャッシュを使用すると、API リクエストの数も減らすことができます。たとえば、フロントエンド ページ上の特定のデータが API から取得された場合、API の応答結果をキャッシュにキャッシュし、一定期間内にキャッシュされたデータを直接使用することで、API への繰り返しのリクエストを回避できます。

3. Golang でのキャッシュの実装

Golang は高性能プログラミング言語であるため、Golang を使用してキャッシュを実装すると、高いパフォーマンスを実現できます。 Golang は、go-cache、bigcache、groupcache など、いくつかのオープンソース キャッシュ ライブラリを提供します。

1. go-cache

go-cache は、小規模なアプリケーションに適した軽量のキャッシュ ライブラリです。 go-cache の役割はデータをメモリに保存することであるため、大量のデータの保存には適していません。

go-cache の使用は非常に簡単で、次の手順で実行できます。

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")

go-cache を使用する場合は、キャッシュの有効期限に注意する必要があります。上記のコードでは、5 分がデータの有効期限であり、10 分がキャッシュが期限切れのデータをクリアする期間です。

2. bigcache

bigcache は、大量のデータを保存できる高速なメモリ内キャッシュ ライブラリです。その利点は、高速かつ効率的であり、同時実行性が高くデータ量が多いアプリケーションに適していることです。

bigcache の使用も非常に簡単で、次の手順で実行できます。

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

bigcache を使用する場合は、データのサイズと有効期限に注意する必要があります。 bigcache の最大メモリ制限は、config.MaxBytes で設定できます。

3. groupcache

groupcache は、キャッシュを複数のマシンに分散してキャッシュ効率を向上させることができるもう 1 つの高速キャッシュ ライブラリです。 Groupcache は、複数のマシンのコラボレーションを伴う大規模なアプリケーションに適しています。

グループキャッシュを使用するには、最初にグループキャッシュサーバーを起動し、次にグループキャッシュクライアントを通じてキャッシュにアクセスする必要があります。具体的な実装については、グループキャッシュの公式ドキュメントを参照してください。

4. キャッシュ アプリケーション シナリオ

キャッシュはさまざまなアプリケーション シナリオに適しており、一般的な例をいくつか示します。

1. データベース クエリ結果

クエリの頻度が比較的高く、データの更新が遅い一部のビジネス シナリオでは、クエリ結果をキャッシュにキャッシュして回避することを選択できます。データベースへの頻繁なアクセス。例:

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

この例では、データがキャッシュに存在する場合、キャッシュ データが直接返されます。それ以外の場合、データはデータベースからクエリする必要があり、クエリ結果はキャッシュにキャッシュされます。

2. API リクエストの応答

API リクエストに多くの時間とリソースがかかる場合は、API リクエストのレスポンスを一定期間キャッシュにキャッシュすることを選択できます。 . キャッシュデータを直接利用して対応する処理を実行します。例:

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
}

この例では、API リクエストの応答データがすでにキャッシュに存在する場合、キャッシュ データが直接返されます。そうでない場合は、応答データを取得するために API リクエストを送信する必要があります。応答データはキャッシュにキャッシュされます。

5. 概要

キャッシュは、Web アプリケーションで広く使用されているパフォーマンス最適化テクノロジです。この記事では、Golang を使用してキャッシュを実装する 3 つの方法 (go-cache、bigcache、groupcache) を紹介し、データベース クエリの結果や API リクエストの応答など、一般的なキャッシュ アプリケーションのシナリオをいくつか示します。キャッシュを使用すると、Web アプリケーションのパフォーマンスが向上するだけでなく、バ​​ックエンド サーバーやデータベースの負荷圧力が軽減され、システムの安定性と信頼性が向上します。

以上がGolang 学習 Web アプリケーションのパフォーマンス最適化の練習用キャッシュの詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。