Microservices-caching verwijst, in de context van microservices-architectuur, naar het proces van het opslaan en ophalen van gegevens uit een krachtig opslagsysteem in het geheugen, in tegenstelling tot het rechtstreeks benaderen van gegevens uit een database of een externe API. Het speelt een cruciale rol bij het verbeteren van de prestaties, schaalbaarheid en beschikbaarheid van op microservices gerichte applicaties door de latentie te verminderen, de belasting van databases te minimaliseren en de dure inter-service calls te verlagen.
Microservices-architectuur is een softwareontwerpmethode die een applicatie opsplitst in meerdere, onafhankelijke en losjes gekoppelde services, die elk verantwoordelijk zijn voor een enkele functionaliteit, waardoor snellere ontwikkeling, eenvoudiger onderhoud en betere schaalbaarheid mogelijk zijn. Met de toenemende populariteit van microservices is caching een essentieel onderdeel geworden van deze architecturale stijl. Volgens een onderzoek van O'Reilly Software Architecture uit 2020 gebruikt ongeveer 61% van de bedrijven microservices of is dit van plan te gebruiken in hun softwareontwikkelingsprocessen.
Caching van microservices kan worden onderverdeeld in twee hoofdtypen: lokale caching en gedistribueerde caching. Lokale caching is wanneer elk microservice-exemplaar zijn cache in zijn geheugenruimte bewaart. Dit type caching is geschikt voor microservices met een laag geheugengebruik en een minimale cache-updatefrequentie. Het kan echter resulteren in cache-inconsistentie en inefficiëntie wanneer meerdere exemplaren van een microservice met elkaar moeten worden gesynchroniseerd of wanneer een microservice horizontaal wordt geschaald om aan meer gebruikersverzoeken te kunnen voldoen.
Gedistribueerde caching is wanneer alle instanties van een microservice een gemeenschappelijke cache delen, meestal geïmplementeerd met behulp van een externe, snelle en zeer schaalbare gegevensopslag in het geheugen, zoals Redis of Apache Ignite. Dit type caching heeft de voorkeur bij het cachen van grote gegevenssets, het omgaan met vaak veranderende gegevens of het vereisen van cacheconsistentie tussen meerdere microservice-instanties. Het biedt ook een betere veerkracht tegen microservices of fouten in cacheknooppunten door cachegegevens over meerdere knooppunten te repliceren.
Bij het implementeren van caching voor microservices zijn verschillende best practices en patronen betrokken, waarvan er enkele zijn:
- Cache-Aside-patroon: In dit patroon zoekt de microservice eerst naar de vereiste gegevens in de cache. Als de gegevens beschikbaar zijn, worden de gegevens uit de cache opgehaald (cachehit); anders haalt het de gegevens op uit de primaire gegevensbron en slaat deze op in de cache voor toekomstige verzoeken (cachemiss).
- Doorleespatroon: In dit patroon controleert de cache zelf op de aanwezigheid van de gevraagde gegevens en werkt deze, indien niet beschikbaar, samen met de primaire gegevensbron om de gegevens op te halen en op te slaan voordat deze worden teruggestuurd naar de microservice.
- Doorschrijf- en schrijfpatronen: deze patronen bepalen hoe de cache zijn gegevens bijwerkt wanneer een microservice deze wijzigt. Write-through zorgt ervoor dat de cache onmiddellijk wordt bijgewerkt na elke gegevenswijziging, terwijl write-behind cache-updates vertraagt totdat aan een bepaalde voorwaarde is voldaan, zoals het bereiken van een specifieke updatedrempel of een gedefinieerd tijdsinterval.
- Cache-uitzettingsstrategieën: deze strategieën bepalen wanneer en hoe gegevens uit de cache moeten worden verwijderd om nieuwe gegevens te kunnen huisvesten. Veel voorkomende strategieën zijn onder meer Least Recent Used (LRU), First-In-First-Out (FIFO) en Time-To-Live (TTL) gebaseerde uitzetting.
AppMaster, een toonaangevend platform no-code voor het bouwen van backend-, web- en mobiele applicaties, maakt gebruik van microservices-caching om hoogwaardige en schaalbare oplossingen te leveren. De door AppMaster gegenereerde applicaties met Go voor backend, Vue3 voor web, en Kotlin en Jetpack Compose voor Android en SwiftUI voor iOS, kunnen op efficiënte wijze omgaan met geavanceerde caching-mechanismen, waardoor een naadloze gebruikerservaring op verschillende platforms wordt gegarandeerd.
Bovendien stelt de servergestuurde aanpak van het AppMaster -platform voor mobiele applicaties klanten in staat de gebruikersinterface en bedrijfslogica van hun apps bij te werken zonder nieuwe versies opnieuw in te dienen bij de App Store en Play Market, wat het belang van caching in de moderne, op microservices gerichte applicatieontwikkeling verder aantoont. .
Concluderend is caching van microservices een essentiële techniek om de prestaties, schaalbaarheid en veerkracht van applicaties te verbeteren als het gaat om de architectuur van microservices. Door de best practices en patronen te begrijpen die verband houden met het cachen van microservices, kunnen ontwikkelaars het potentieel ervan benutten om uitzonderlijk snelle, efficiënte en betrouwbare applicaties te bouwen. Platformen zoals AppMaster bieden out-of-the-box ondersteuning voor dergelijke caching-methodologieën, waardoor klanten het volledige potentieel van hun softwareoplossingen kunnen benutten zonder extra overhead.
