Изучение стратегий кэширования в распределенном кэшировании для микросервисов

В мире микросервисной архитектуры решающее значение имеют эффективное управление данными и оптимизация производительности. Одним из популярных методов достижения этой цели является распределенное кэширование, которое предполагает хранение часто используемых данных в кэше, который используется несколькими микросервисами. В этой статье блога мы рассмотрим различные стратегии кэширования, обычно используемые в распределенном кэшировании для микросервисов, а также приведем примеры кода.

  1. Кэширование наименее недавно использованных элементов (LRU):
    Кэширование LRU — это распространенная стратегия, при которой элементы, которые использовались реже всего, удаляются из кэша, когда он достигает своей емкости. Эта стратегия гарантирует, что наиболее часто используемые элементы остаются в кеше. Вот пример реализации с использованием Python и модуля functools:
from functools import lru_cache
@lru_cache(maxsize=100)
def get_data(key):
    # Fetch data from the data source
    return data
  1. Кэширование по времени жизни (TTL).
    Кэширование TTL предполагает установку срока действия для кэшированных элементов. По истечении срока действия элемент считается устаревшим и удаляется из кэша. Вот пример реализации с использованием Node.js и модуля node-cache:
const NodeCache = require('node-cache');
const cache = new NodeCache({ stdTTL: 60 });
function getData(key) {
  let data = cache.get(key);
  if (data === undefined) {
    // Fetch data from the data source
    cache.set(key, data);
  }
  return data;
}
  1. Кэширование со сквозной записью.
    Кэширование со сквозной записью предполагает одновременную запись данных как в кеш, так и в базовое хранилище данных. Эта стратегия гарантирует, что кэш и хранилище данных всегда синхронизированы. Вот пример реализации с использованием Java и Spring Framework:
@Service
public class DataService {
    @Autowired
    private DataRepository dataRepository;
    @Cacheable(value = "dataCache", key = "#key")
    public Data getData(String key) {
        return dataRepository.getData(key);
    }
    @CachePut(value = "dataCache", key = "#data.key")
    public void saveData(Data data) {
        dataRepository.saveData(data);
    }
}
  1. Кэширование без кэша.
    Кэширование без кэша включает в себя ручное управление кэшем путем извлечения данных из кэша, когда они доступны, и извлечения из источника данных, когда они недоступны. Вот пример реализации с использованием C# и класса MemoryCache:
using System;
using System.Runtime.Caching;
public class DataService
{
    private static readonly ObjectCache cache = MemoryCache.Default;
    public Data GetData(string key)
    {
        Data data = cache.Get(key) as Data;
        if (data == null)
        {
            // Fetch data from the data source
            cache.Set(key, data, DateTimeOffset.Now.AddMinutes(10));
        }
        return data;
    }
}