缓存预热指的是在系统启动或上线前,提前将经常访问的数据加载到缓存中,以避免在系统刚启动时,用户大量请求直接访问数据库,导致数据库压力过大或系统性能下降。通过缓存预热,可以确保系统一上线就能提供快速的响应时间和良好的用户体验。
缓存预热的几种解决方案:
- 手动预热:系统管理员在系统启动前,手动触发一些接口,将数据加载到缓存中。
- 自动预热
- 定时预热
缓存预热的几种解决方案
自动预热
系统启动时,自动加载预定义的一些数据到缓存中。
java
public class CacheService {
private final Map<String, Data> cache = new ConcurrentHashMap<>();
private final Database database = new Database();
public CacheService() {
// 系统启动时自动预热
autoPreheat();
}
private void autoPreheat() {
// 自动预热常用数据
cache.put("key1", database.getData("key1"));
cache.put("key2", database.getData("key2"));
}
public Data getData(String key) {
return cache.get(key);
}
}
定时预热
系统定期自动加载常用数据到缓存中,确保缓存中的数据是最新的。
java
public class CacheService {
private final Map<String, Data> cache = new ConcurrentHashMap<>();
private final ScheduledExecutorService scheduler = Executors.newScheduledThreadPool(1);
private final Database database = new Database();
private final long CACHE_REFRESH_INTERVAL = 30; // 每 30 秒预热一次
public CacheService() {
// 启动定时预热任务
scheduler.scheduleAtFixedRate(this::preheatCache, 0, CACHE_REFRESH_INTERVAL, TimeUnit.SECONDS);
}
private void preheatCache() {
// 定时预热常用数据
cache.put("key1", database.getData("key1"));
cache.put("key2", database.getData("key2"));
}
public Data getData(String key) {
return cache.get(key);
}
public void shutdown() {
scheduler.shutdown();
}
}
如何确定需要预先缓存哪些数据
确定需要预热哪些数据是缓存预热的关键和难点之一。选择错误的数据预热不仅浪费资源,也无法提高系统性能。以下是一些确定需要预热数据的方法。
基于历史访问数据
分析系统的历史访问日志,找出访问频率较高的数据,优先将这些数据缓存。
java
public class CacheService {
private final Map<String, Data> cache = new ConcurrentHashMap<>();
private final Database database = new Database();
private final AccessLog accessLog = new AccessLog();
public CacheService() {
// 启动时预热缓存
preheatCache();
}
private void preheatCache() {
for (String key : accessLog.getFrequentKeys()) {
cache.put(key, database.getData(key));
}
}
public Data getData(String key) {
return cache.get(key);
}
}
class Data {
// 模拟数据类
}
class Database {
public Data getData(String key) {
// 从数据库获取数据
return new Data();
}
}
class AccessLog {
// 模拟访问日志
public List<String> getFrequentKeys() {
// 返回访问频率较高的key
return Arrays.asList("key1", "key2", "key3");
}
}
基于业务逻辑
根据业务场景,确定哪些数据在系统启动时是必需的。例如,电子商务网站的首页商品推荐,新闻网站的头条新闻等。
java
public class CacheService {
private final Map<String, Data> cache = new ConcurrentHashMap<>();
private final Database database = new Database();
public CacheService() {
// 启动时预热缓存
preheatCache();
}
private void preheatCache() {
// 根据业务逻辑预热数据
cache.put("homepageData", database.getData("homepageData"));
cache.put("popularProducts", database.getData("popularProducts"));
}
public Data getData(String key) {
return cache.get(key);
}
}
class Data {
// 模拟数据类
}
class Database {
public Data getData(String key) {
// 从数据库获取数据
return new Data();
}
}