Kaedah Redis dan contoh aplikasi untuk mencapai ketekalan cache yang diedarkan

Redis ialah pangkalan data dalam memori berprestasi tinggi yang digunakan secara meluas untuk penyimpanan dan pemprosesan data berskala besar. Selain digunakan sebagai pangkalan data bebas, Redis juga boleh digunakan sebagai lapisan cache untuk meningkatkan kelajuan akses sistem. Dalam senario aplikasi teragih, Redis memainkan peranan yang semakin penting sebagai cache yang diedarkan. Walau bagaimanapun, dalam persekitaran yang diedarkan, bagaimana untuk memastikan ketekalan cache yang diedarkan Redis adalah masalah sukar yang perlu dihadapi oleh pembangun. Artikel ini akan memperkenalkan kaedah dan contoh aplikasi Redis untuk mencapai ketekalan cache teragih.

1. Masalah biasa cache yang diedarkan Redis

Dalam persekitaran yang diedarkan, cache yang diedarkan Redis mungkin menghadapi masalah berikut:

1 Ketidakkonsistenan data ialah masalah biasa dalam sistem cache teragih. Disebabkan kelewatan komunikasi dan kelewatan penyegerakan data antara nod dalam sistem teragih, data mungkin tidak konsisten antara nod yang berbeza. Jika data tidak konsisten, ia akan menyebabkan ralat pelik dalam sistem, mengurangkan pengalaman pengguna dan ketersediaan sistem.

2. Cache avalanche

Memandangkan sejumlah besar data dicache, jika kumpulan cache gagal pada masa tertentu, sejumlah besar permintaan akan mengakses pangkalan data pada masa yang sama . Ini boleh menyebabkan peningkatan mendadak dalam beban pada pangkalan data, atau malah ranap, menjadikan sistem tidak tersedia. Keadaan ini dipanggil longsoran cache.

3. Pecahan cache

Jika data kunci tertentu diakses oleh hotspot dan cache tamat tempoh, semua permintaan akan menembusi cache dan mengakses pangkalan data secara langsung. Ini boleh membawa kepada peningkatan mendadak dalam beban pada pangkalan data atau malah ranap. Keadaan ini dipanggil penembusan cache.

2. Kaedah pelaksanaan konsisten cache yang diedarkan Redis

Untuk mengelakkan ketidakkonsistenan dalam cache yang diedarkan Redis, kita perlu menggunakan beberapa kaedah untuk mengekalkan konsistensi antara cache. Berikut ialah beberapa pelaksanaan biasa.

1. Strategi kemas kini cache

Dalam sistem cache yang diedarkan, apabila cache dikemas kini, adalah perlu untuk memastikan bahawa cache pada nod lain juga dikemas kini. Untuk menyelesaikan masalah ini, strategi berikut boleh digunakan:

a Strategi pembatalan cache

Sebelum mengemas kini cache, tetapkan masa tamat tempoh cache kepada masa yang lebih singkat dan buat semua permintaan Ambil Semula cache. Ini memastikan semua nod mendapat cache terkini.

b. Strategi kemas kini aktif

Apabila cache dikemas kini, maklumkan semua nod lain untuk mengemas kini cache pada masa yang sama. Ini boleh dicapai melalui mekanisme pub/sub Redis. Nod yang mengemas kini cache menghantar pemberitahuan, dan nod lain menerima pemberitahuan dan mengemas kini cache mereka sendiri.

2. Mekanisme pramuat cache

Untuk mengurangkan berlakunya kerosakan cache dan runtuhan cache, mekanisme pramuat cache boleh diperkenalkan. Mekanisme pramuat memuatkan cache ke dalam sistem cache pada kali pertama ia dibaca. Ini mengurangkan risiko ketidaksahihan cache dan memastikan ketersediaan sistem cache.

3. Algoritma Hash Konsisten

Algoritma Hash Konsisten ialah kaedah pelaksanaan ketekalan cache yang biasa digunakan. Idea asas algoritma ini adalah untuk mencincang objek ke kedudukan dalam julat mengikut nilai utamanya, dan memetakan julat ini ke cincin Objek yang dicincang ke kedudukan yang sama dianggap sebagai satu set data. Apabila nod dialih keluar, data cache yang bertanggungjawab untuknya dipetakan ke nod seterusnya. Ini memastikan pengimbangan beban nod dan mengelakkan ketidakkonsistenan cache.

3. Contoh aplikasi cache yang diedarkan Redis

Berikut ialah contoh aplikasi cache yang diedarkan Redis yang kami temui dalam pembangunan sebenar.

Kami sedang membina tapak web e-dagang yang diedarkan dan menggunakan Redis sebagai lapisan caching. Kami memutuskan untuk menggunakan pencincangan yang konsisten untuk memastikan ketekalan cache. Kami mencipta kelas pengurusan cache, yang mentakrifkan kaedah berikut:

Kaedah init() akan memulakan sistem cache apabila ia bermula. Kami menggunakan algoritma pencincangan yang konsisten untuk menjana cincin dan memetakan semua nod pada cincin ke pelayan cache yang sepadan.

1. Kaedah set() digunakan untuk menambah sekeping data pada pelayan cache. Kaedah ini menggunakan algoritma pencincangan yang konsisten untuk mencari nod yang sepadan dan menambah data pada cache nod.
2. Kaedah get() digunakan untuk membaca sekeping data daripada pelayan cache. Kaedah ini menggunakan algoritma pencincangan yang konsisten untuk mencari nod yang sepadan dan membaca data daripada cache nod.
3. kaedah remove() digunakan untuk mengalih keluar sekeping data daripada pelayan cache. Kaedah ini menggunakan algoritma pencincangan yang konsisten untuk mencari nod yang sepadan dan mengalih keluar data daripada cache nod.
4. Kelas pengurusan cache ini boleh memastikan ketekalan data dan memberikan kebolehskalaan dan kebolehselenggaraan yang baik.

Kesimpulan

Artikel ini memperkenalkan kaedah dan contoh aplikasi Redis untuk mencapai ketekalan cache teragih. Dalam persekitaran yang diedarkan, adalah sangat penting untuk memastikan konsistensi cache Redis. Kami boleh menggunakan kaedah seperti strategi kemas kini cache, mekanisme pramuat cache dan algoritma pencincangan yang konsisten untuk mencapai konsistensi. Dalam aplikasi praktikal, anda boleh merujuk kepada kaedah di atas dan memilih kaedah yang paling sesuai berdasarkan situasi sebenar anda untuk memastikan ketersediaan dan prestasi sistem.

Atas ialah kandungan terperinci Kaedah Redis dan contoh aplikasi untuk mencapai ketekalan cache yang diedarkan. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!