NoSQL #

1. NoSQL типы БД #

2. Для чего используется Redis? #

Redis — это высокопроизводительная NoSQL база данных, которая работает в оперативной памяти (in-memory), обеспечивая минимальные задержки. Основное назначение Redis — хранение данных в виде ключ-значение.

3. Что такое Кэш? #

Кэш — это временное хранилище данных, созданное для ускорения повторного доступа к ним.

Преимущества:

• Ускорение: Данные быстрее извлекаются из кэша, чем из основного хранилища.
• Экономия ресурсов: Уменьшение нагрузки на сервер базы данных.
• Снижение задержек: Быстрый доступ к часто используемым данным.

Пример:

• Кэширование результата SQL-запроса:
  1. Пользователь делает запрос к базе данных.
  2. Результат сохраняется в Redis.
  3. Повторный запрос возвращает данные из кэша Redis.

Подходы к настройке инвалидации кэша

Инвалидация кэша необходима для обеспечения актуальности данных в кэше. Существует несколько основных подходов:

1. Time-to-Live (TTL)

• Описание: Устанавливается время жизни данных в кэше. После истечения этого времени данные удаляются автоматически.

• Преимущества: Простота настройки, минимальная нагрузка на систему.

• Недостатки: Возможна работа с устаревшими данными до истечения TTL.

• Пример:

  redis.set(key, value, 60); // Удаление через 60 секунд
  

2. Manual Invalidation

• Описание: Инвалидация данных выполняется вручную, например, при обновлении данных в основной базе данных.

• Преимущества: Полный контроль над процессом.

• Недостатки: Возможен человеческий фактор — забыть удалить данные из кэша.

• Пример: Удаление ключа после изменения записи в базе.

  redis.del("user:123");
  

3. Write-Through

• Описание: Данные сначала записываются в кэш, а затем в основное хранилище.

• Преимущества: Актуальность данных в кэше всегда гарантирована.

• Недостатки: Запись медленнее из-за двойной операции (кэш + база).

• Пример: Обновление данных пользователя.

  redis.set("user:123", updatedData);
  database.update(user);
  

4. Read-Through

• Описание: Если данных нет в кэше, они автоматически загружаются из базы данных и сохраняются в кэш.

• Преимущества: Удобство и минимизация кэш-промахов.

• Недостатки: Первая загрузка данных занимает больше времени.

• Пример: Ленивое заполнение кэша.

  String value = redis.get(key);
  if (value == null) {
      value = database.query(key);
      redis.set(key, value);
  }
  

5. Cache-Aside

• Описание: Приложение сначала проверяет кэш. Если данных нет, оно загружает их из базы, обновляет кэш и возвращает данные.

• Преимущества: Гибкий и широко используемый подход.

• Недостатки: Требуется ручное управление данными в кэше и их синхронизация.

• Пример:

  String value = redis.get(key);
  if (value == null) {
      value = database.query(key);
      redis.set(key, value);
  }
  

6. Event-Driven Invalidation

• Описание: Кэш автоматически обновляется при изменении данных в основной базе с помощью событий (например, через очередь сообщений).

• Преимущества: Данные в кэше всегда актуальны.

• Недостатки: Сложность реализации, необходимость обработки событий.

• Пример: Отправка события при обновлении базы.

  eventBus.publish("userUpdated", userId);
  

Локальный vs распределенный кэш