Кэширование микросервисов в контексте архитектуры микросервисов относится к процессу хранения и извлечения данных из высокопроизводительной системы хранения в памяти, в отличие от прямого доступа к данным из базы данных или удаленного API. Он играет решающую роль в повышении производительности, масштабируемости и доступности приложений, ориентированных на микросервисы, за счет уменьшения задержки, минимизации нагрузки на базы данных и снижения дорогостоящих вызовов между службами.
Архитектура микросервисов — это метод проектирования программного обеспечения, который разбивает приложение на несколько независимых и слабосвязанных сервисов, каждый из которых отвечает за одну функциональность, что позволяет ускорить разработку, упростить обслуживание и улучшить масштабируемость. С ростом популярности микросервисов кэширование стало важным компонентом этого архитектурного стиля. Согласно опросу O'Reilly Software Architecture, проведенному в 2020 году, около 61% компаний используют или планируют использовать микросервисы в своих процессах разработки программного обеспечения.
Кэширование микросервисов можно разделить на два основных типа: локальное кэширование и распределенное кэширование. Локальное кэширование — это когда каждый экземпляр микросервиса хранит свой кеш в своем пространстве памяти. Этот тип кэширования подходит для микросервисов с низким потреблением памяти и минимальной частотой обновления кэша. Однако это может привести к несогласованности и неэффективности кэша, когда несколько экземпляров микросервиса необходимо синхронизировать друг с другом или когда микросервис масштабируется горизонтально для обработки большего количества пользовательских запросов.
Распределенное кэширование — это когда все экземпляры микросервиса используют общий кеш, обычно реализуемый с использованием внешнего, быстрого и хорошо масштабируемого хранилища данных в памяти, такого как Redis или Apache Ignite. Этот тип кэширования предпочтителен при кэшировании больших наборов данных, работе с часто изменяющимися данными или при необходимости обеспечения согласованности кэша между несколькими экземплярами микросервисов. Это также обеспечивает лучшую устойчивость к сбоям микросервисов или узлов кэша за счет репликации данных кэша на несколько узлов.
Реализация кэширования микросервисов включает в себя несколько передовых методов и шаблонов, некоторые из которых:
- Шаблон выделения кэша. В этом шаблоне микросервис сначала ищет необходимые данные в кеше. Если данные доступны, они извлекаются из кэша (попадание в кэш); в противном случае он извлекает данные из первичного источника данных и сохраняет их в кеше для будущих запросов (промах кеша).
- Шаблон сквозного чтения. В этом шаблоне кэш сам проверяет наличие запрошенных данных и, если они недоступны, взаимодействует с основным источником данных для извлечения и сохранения данных перед возвратом их в микросервис.
- Шаблоны сквозной записи и обратной записи. Эти шаблоны определяют, как кэш обновляет свои данные, когда микрослужба изменяет их. Сквозная запись гарантирует, что кэш обновляется мгновенно после любого изменения данных, а отложенная запись задерживает обновления кэша до тех пор, пока не будет выполнено определенное условие, например достижение определенного порога обновления или определенного интервала времени.
- Стратегии вытеснения кэша. Эти стратегии определяют, когда и как удалять данные из кэша для размещения новых данных. Общие стратегии включают выселение на основе «наименее недавно использованного» (LRU), «первым пришел — первым вышел» (FIFO) и «срока жизни» (TTL).
AppMaster, ведущая платформа no-code для создания серверных, веб- и мобильных приложений, использует кэширование микросервисов для предоставления высокопроизводительных и масштабируемых решений. Приложения, созданные AppMaster с помощью Go для серверной части, Vue3 для Интернета, а также Kotlin и Jetpack Compose для Android и SwiftUI для iOS, эффективно обрабатывают сложные механизмы кэширования, обеспечивая бесперебойную работу пользователей на различных платформах.
Более того, серверный подход платформы AppMaster к мобильным приложениям позволяет клиентам обновлять пользовательский интерфейс и бизнес-логику своих приложений без повторной отправки новых версий в App Store и Play Market, что еще раз демонстрирует важность кэширования в современной разработке приложений, ориентированных на микросервисы. .
В заключение отметим, что кэширование микросервисов — это жизненно важный метод повышения производительности, масштабируемости и устойчивости приложений при работе с архитектурой микросервисов. Понимая лучшие практики и шаблоны, связанные с кэшированием микросервисов, разработчики могут использовать его потенциал для создания исключительно быстрых, эффективных и надежных приложений. Такие платформы, как AppMaster предлагают готовую поддержку таких методологий кэширования, позволяя клиентам использовать весь потенциал своих программных решений без каких-либо дополнительных затрат.
