مهم ترین روش های کش

استراتژی‌های کش برای بهینه‌سازی عملکرد برنامه با کاهش بار پایگاه داده و بهبود زمان پاسخگویی بسیار مهم هستند. در اینجا خلاصه‌ای از استراتژی‌های برتر کش به همراه موارد استفاده آنها آمده است:

خواندن داده از سیستم:

Cache Aside:

این رایج‌ترین استراتژی است.برنامه ابتدا حافظه کش را برای داده‌های درخواستی بررسی می‌کند.اگر وجود داشته باشد، داده‌ها از حافظه کش بازیابی می‌شوند (سریع!).اگر وجود نداشته باشد (عدم وجود حافظه پنهان)، داده‌ها از سیستم استخراج می‌شوند، در حافظه پنهان ذخیره می‌شوند و سپس برگردانده می‌شوند.این روش کارآمد است زیرا داده‌های frequently accessed احتمالاً از قبل در حافظه پنهان هستند.

Read-Through:

حافظه پنهان به عنوان منبع اصلی داده عمل می‌کند.همه خواندن‌ها ابتدا از حافظه کش عبور می‌کنند.اگر داده‌ها پیدا نشد (عدم وجود حافظه کش)، از سیستم استخراج می‌شوند، در حافظه پنهان ذخیره می‌شوند و سپس برگردانده می‌شوند.این روش برای داده‌های بسیار پویا که به‌روزرسانی‌های مکرر رخ می‌دهد، اما خواندن‌ها بسیار بیشتر است، مناسب است. این منطق برنامه را ساده می‌کند اما می‌تواند منجر به نوشتن‌های بیشتر در سیستم شود.

نوشتن داده در سیستم:

Write-Through :

داده‌ها به طور همزمان در حافظه کش و سیستم نوشته می‌شوند.این امر انسجام را تضمین می‌کند، اما به دلیل دو بار نوشتن می‌تواند کندتر باشد.از این روش برای داده‌های حیاتی که به به‌روزرسانی‌های فوری در هر دو مکان نیاز دارند استفاده کنید.

Write-Back :

داده‌ها ابتدا در حافظه کش نوشته می‌شوند و سپس به‌طور غیرهمزمان در پس‌زمینه به سیستم نوشته می‌شوند.این امر عملکرد نوشتن را بهبود می‌بخشد، اما اگر برنامه قبل از انجام نوشتن در پس‌زمینه خراب شود، خطرات عدم انسجام داده را ایجاد می‌کند.از این روش برای داده‌های frequently written که پاسخ سریع نوشتن crucial است و انسجام نهایی قابل قبول است استفاده کنید.

Write-Around:

داده‌ها به طور مستقیم در سیستم نوشته می‌شوند و حافظه کش دور زده می‌شود یا بعداً به‌روزرسانی می‌شود.این روش اغلب با cache-aside برای خواندن‌ها استفاده می‌شود و انسجام داده را تضمین می‌کند، اما تا زمانی که به‌طور صریح به‌روزرسانی نشود، می‌تواند منجر به داده‌های کهنه در حافظه پنهان شود.

ترکیب استراتژی‌ها:

می‌توانید استراتژی‌ها را بر اساس نیازهای خود ترکیب کنید. به عنوان مثال، cache-aside اغلب برای خواندن‌ها با write-through یا write-back برای نوشتن‌ها استفاده می‌شود.

انتخاب استراتژی مناسب:

عواملی مانند فرکانس خواندن/نوشتن، الزامات انسجام داده و نیازهای عملکرد را در نظر بگیرید.

روش Cache-aside برای بسیاری از سناریوها یک انتخاب همه کاره است.

روش Read-through منطق برنامه را ساده می‌کند اما ممکن است نوشتن‌های بیشتری در سیستم داشته باشد.

روش Write-through انسجام را تضمین می‌کند اما می‌تواند کندتر باشد.

روش Write-back اولویت را به عملکرد نوشتن می‌دهد اما خطرات عدم انسجام را به وجود می‌آورد.

روش Write-around اغلب با cache-aside برای خواندن‌ها استفاده می‌شود.

استراتژی‌های ابطال کش برای اطمینان از انسجام داده‌ها در صورت تغییر داده‌های سیستم بسیار مهم هستند.می‌توان زمان‌های انقضا (TTLs) را برای داده‌های cached تنظیم کرد تا اندازه حافظه ک را مدیریت کرد و از ذخیره اطلاعات قدیمی جلوگیری کرد.با درک این استراتژی‌های کش و مزایا و معایب آنها، می‌توانید عملکرد و تجربه کاربری برنامه خود را به طور موثر بهینه‌سازی کنید.