digital-garden/dev/architecture/Кэширование.md
Struchkov Mark 2199e79016
All checks were successful
continuous-integration/drone/push Build is passing
Большое обновление
2024-11-03 04:10:11 +03:00

8.9 KiB
Raw Blame History

aliases tags date zero-link parents linked
кэш
кэша
maturity/🌱
2024-05-24
../../meta/zero/00 HighLoad

Для каждого ресурса критичной для пользователя является такая характеристика, как Latency сервера. Увеличение времени отклика сервера приводит к оттоку посетителей. Следовательно, необходимо минимизировать Latency: для этого необходимо уменьшать время, требуемое на формирование ответа пользователю, при этом для формирования ответа пользователю необходимо получить данные из каких-то внешних ресурсов (Бэкенд).

[!TIP] Работа без кэша Хорошая система должна уметь выдерживать нагрузку и без кэша. Задача кэша ускорить ответ, а не держать нагрузку.

Сами данные можно разделить на несколько категорий:

  • Можно потерять. К этой категории относятся кэши выборок из базы данных. Потеря таких ключей не так страшна, потому что мы можем легко восстановить их значения, обратившись заново к backendу. Однако частые потери кэшей приводят к излишним обращениям к БД.
  • Не хотелось бы потерять. Здесь можно упомянуть счетчики посетителей сайта, просмотров ресурсов и т.п. Хоть и восстановить эти значения иногда напрямую невозможно, но значения этих ключей имеют ограниченный по времени смысл: через несколько минут их значение уже неактуально, и будет рассчитано заново.
  • Совсем не должны терять. Кэш удобен для хранения сессий пользователей. Однако содержимое сессий не хотелось бы терять никогда иначе пользователей на сайте будет «разлогинивать». Как попытаться избежать? Можно кластеризовать систему кэширования, так вероятность потери снижается.

==Системы используемые для кэширования обычно не являются надежными, так что не следует хранить только там какие-то важные данные.==

Уровни кэширования

!../../meta/files/images/Pasted image 20241103033544.png

Уровни кэширования:

  • Кэширование на стороне браузера. Ответы HTTP могут кэшироваться браузером. При первом запросе данных по HTTP они возвращаются с политикой истечения срока действия в заголовке HTTP. При повторном запросе данных клиентское приложение сначала пытается получить их из кэша браузера.
  • Кэширование на стороне Nginx
  • Content Delivery Network. CDN кэширует статические веб-ресурсы. Клиенты могут получать данные с ближайшего узла CDN.
  • Балансировщик нагрузки: Балансировщик также может кэшировать ресурсы.
  • Кэширование в приложении. В сервисах есть несколько уровней кэша. Если данные не находятся в кэше процессора, сервис пытается получить их из памяти. Иногда в сервисе есть вторичный уровень кэша для хранения данных на диске.
  • Распределённый кэш: Распределённые кэши, такие как Redis, хранят пары ключ-значение в памяти для множества сервисов. Это обеспечивает значительно лучшую производительность чтения и записи по сравнению с базой данных.
  • База данных: Даже в базе данных есть различные уровни кэша

Виды кэширования:

  • Сквозное. Все запросы проходят через кэш. Схема.
  • Кэширование на стороне сервиса. Схема.
  • Опережающее. Кладем данные в кэш заранее. Схема.

Чаще всего кэш реализуется на основе ../fundamental/structure/Хеш-таблица и использует принцип локальности. Для работы с хеш-таблицей вам необходим highload/Ключ кэширования и сами данные. По ключу данные кладутся и забираются из таблицы.

Для хранения результатов кэширования я обычно использую JSON. Использую для этого библиотеку ../../../../knowledge/dev/java/other/Jackson, но есть один ../snippet/Преобразование Json из коллекции в Java объект при помощи Jackson, который стоит учитывать.

При желании результат кэширования можно сжать используя ../algorithm/GZIP. Однако, приходится использовать ../other/Base64, чтобы преобразовать байты полученные от gzip в строку, и уже в таком виде положить в Redis. Не смотря на то, что Base64 увеличивает размер строки на 33% все равно получается намного компактнее, чем просто JSON.

Рано или поздно исходные данные изменяются, и кэш перестает быть валидным. Часто важно, чтобы кэш сбрасывался сразу же за изменением. За это отвечает highload/Инвалидация кэша.

!../../meta/files/images/Pasted image 20241103035011.png


Мета информация

Область:: ../../meta/zero/00 HighLoad Родитель:: Источник:: Автор:: Создана:: 2024-05-24

Дополнительные материалы

Дочерние заметки