【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及計算機緩存，尤其涉及一種基于redis的多級緩存系統及緩存方法。
技術介紹
1、隨著互聯網和云計算的發展，現代應用程序通常需要處理大量的用戶請求和數據交互。為了提高系統性能、降低數據庫的負載，緩存技術被廣泛應用于各種高性能計算環境中。redis作為一種開源的、基于內存的高性能緩存數據庫，憑借其極快的讀寫速度和豐富的數據結構支持，成為了分布式緩存系統中的常用工具。
2、然而，隨著業務需求的增長，redis在高并發、大數據量的場景中可能會遇到性能瓶頸。典型的redis架構往往依賴單一緩存層(即redis數據庫本身)來處理大量的請求，當系統負載過高時，redis可能因為頻繁的讀寫操作而導致響應時間變長，甚至可能出現延遲、阻塞等性能問題。
3、為了應對這種情況，現有的技術解決方案通常采用集群模式或讀寫分離架構來擴展redis的能力，但這些方案依然依賴于redis數據庫本身，未能充分利用上層的緩存機制以減少redis的讀寫壓力。
4、因此，如何在上層設計一個高效的多級緩存體系，減少redis的直接訪問壓力，降低網絡i/o開銷，成為了當前技術中亟待解決的問題。
技術實現思路
1、專利技術目的：本專利技術提供一種基于redis的多級緩存系統及緩存方法，引入多級緩存，通過合理分配不同層次的緩存職責，減少redis數據庫的讀負載，提高緩存命中率，降低網絡i/o的開銷，提升系統的整體性能和穩定性。
2、技術方案：本專利技術所述的一種基于re
3、進一步的，驅動層緩存位于應用程序內部，緊鄰業務邏輯，驅動層緩存的數據均來自于redis，當redis中的數據更新或失效時，驅動層緩存會通過同步機制保持與redis中的數據一致。
4、進一步的，代理層應用在redis分布式架構中，位于應用程序與redis服務器之間，負責管理客戶端與多個redis實例的連接和請求路由，代理層中緩存的數據與redis保持同步，當redis的數據失效或更新時，代理層緩存會根據redis的失效機制及時更新，以保證數據的有效性。
5、進一步的，在代理服務器中引入了第二級緩存，用于緩存來自多個應用的共享熱點數據。
6、進一步的，緩存數據庫層基于redis集群或單節點實例實現，當redis中某條數據過期或更新時，redis會通過失效通知機制，及時通知驅動層和代理層緩存更新或清除相應的數據，確保緩存數據的有效性和一致性；基于redis?tracking機制，當緩存key過期或變更時，redis會推送失效信息過來，在驅動緩存層或代理緩存層通過解析失效信息，來淘汰或者從下層redis獲取新的值，即通過redis本身的tacking功能來保證緩存數據的有效性和一致性。
7、相應的，一種基于redis的多級緩存方法，包括如下步驟：
8、步驟1、應用程序請求：應用發起數據請求，首先在驅動層緩存中查找數據；
9、步驟2、驅動層緩存查詢：如果驅動層緩存命中，則直接返回結果；若未命中，轉發請求至代理層；
10、步驟3、代理層緩存查詢：代理層接收到請求后，在其緩存中查找數據，若命中，則返回結果；若未命中，向redis數據庫層發起請求；
11、步驟4、redis數據庫查詢：redis數據庫層返回數據后，代理層將結果緩存，并傳遞給驅動層，驅動層根據緩存策略更新緩存；
12、步驟5、數據返回：最終結果返回應用程序。
13、進一步的，驅動層緩存位于應用程序內部，緊鄰業務邏輯，驅動層緩存的數據均來自于redis，當redis中的數據更新或失效時，驅動層緩存會通過同步機制保持與redis中的數據一致。
14、進一步的，代理層應用在redis分布式架構中，位于應用程序與redis服務器之間，負責管理客戶端與多個redis實例的連接和請求路由，代理層中緩存的數據與redis保持同步，當redis的數據失效或更新時，代理層緩存會根據redis的失效機制及時更新，以保證數據的有效性。
15、進一步的，在代理服務器中引入了第二級緩存，用于緩存來自多個應用的共享熱點數據。
16、進一步的，緩存數據庫層基于redis集群或單節點實例實現，當redis中某條數據過期或更新時，redis會通過失效通知機制，及時通知驅動層和代理層緩存更新或清除相應的數據，確保緩存數據的有效性和一致性；基于redis?tracking機制，當緩存key過期或變更時，redis會推送失效信息過來，在驅動緩存層或代理緩存層通過解析失效信息，來淘汰或者從下層redis獲取新的值，即通過redis本身的tacking功能來保證緩存數據的有效性和一致性。
17、有益效果：與現有技術相比，本專利技術具有如下顯著優點：(1)降低redis的讀寫壓力：通過在驅動層和代理層配置緩存策略，減少了直接向redis發起的請求次數，大部分數據讀取操作都可以在驅動層或代理層完成，從而大大降低了redis的讀寫負載，尤其是在高并發場景下，顯著減輕了redis的性能壓力；(2)減少網絡i/o開銷：由于驅動層緩存嵌入在應用程序中，數據請求不需要通過網絡往返于redis，大大減少了網絡傳輸的次數；此外，代理層緩存可以進一步減少應用程序與redis之間的直接交互，顯著降低了網絡i/o的開銷，從而提高了系統的整體響應速度；(3)提升系統整體的性能：通過減少對redis的直接訪問、降低網絡i/o開銷以及提高驅動緩存層和代理層緩存的命中率，顯著提高了系統的整體性能和響應速度，對于高并發、大數據量場景，系統的吞吐量得到了優化，訪問延遲明顯降低，從而提升了用戶體驗。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種基于REDIS的多級緩存系統，其特征在于，包括：N個Node節點，在每個Node節點上部署多個應用程序和proxy服務，在距離應用程序最近的驅動層，配置第一級緩存；在應用程序所在的服務器上同時部署proxy緩存數據庫代理服務，并配置第二級緩存；最后緩存數據庫Redis本身作為第三級緩存。
2.如權利要求1所述的基于REDIS的多級緩存系統，其特征在于，驅動層緩存位于應用程序內部，緊鄰業務邏輯，驅動層緩存的數據均來自于Redis，當Redis中的數據更新或失效時，驅動層緩存會通過同步機制保持與Redis中的數據一致。
3.如權利要求1所述的基于REDIS的多級緩存系統，其特征在于，代理層應用在Redis分布式架構中，位于應用程序與Redis服務器之間，負責管理客戶端與多個Redis實例的連接和請求路由，代理層中緩存的數據與Redis保持同步，當Redis的數據失效或更新時，代理層緩存會根據Redis的失效機制及時更新，以保證數據的有效性。
4.如權利要求1所述的基于REDIS的多級緩存系統，其特征在于，在代理服務器中引入了第二級緩存，用于
5.如權利要求1所述的基于REDIS的多級緩存系統，其特征在于，緩存數據庫層基于Redis集群或單節點實例實現，當Redis中某條數據過期或更新時，Redis會通過失效通知機制，及時通知驅動層和代理層緩存更新或清除相應的數據，確保緩存數據的有效性和一致性；基于Redis?Tracking機制，當緩存key過期或變更時，Redis會推送失效信息過來，在驅動緩存層或代理緩存層通過解析失效信息，來淘汰或者從下層redis獲取新的值，即通過Redis本身的Tacking功能來保證緩存數據的有效性和一致性。
6.一種基于如權利要求1所述的基于REDIS的多級緩存系統的緩存方法，其特征在于，包括如下步驟：
7.如權利要求6所述的基于REDIS的多級緩存方法，其特征在于，驅動層緩存位于應用程序內部，緊鄰業務邏輯，驅動層緩存的數據均來自于Redis，當Redis中的數據更新或失效時，驅動層緩存會通過同步機制保持與Redis中的數據一致。
8.如權利要求6所述的基于REDIS的多級緩存方法，其特征在于，代理層應用在Redis分布式架構中，位于應用程序與Redis服務器之間，負責管理客戶端與多個Redis實例的連接和請求路由，代理層中緩存的數據與Redis保持同步，當Redis的數據失效或更新時，代理層緩存會根據Redis的失效機制及時更新，以保證數據的有效性。
9.如權利要求6所述的基于REDIS的多級緩存方法，其特征在于，在代理服務器中引入了第二級緩存，用于緩存來自多個應用的共享熱點數據。
10.如權利要求6所述的基于REDIS的多級緩存方法，其特征在于，緩存數據庫層基于Redis集群或單節點實例實現，當Redis中某條數據過期或更新時，Redis會通過失效通知機制，及時通知驅動層和代理層緩存更新或清除相應的數據，確保緩存數據的有效性和一致性；基于Redis?Tracking機制，當緩存key過期或變更時，Redis會推送失效信息過來，在驅動緩存層或代理緩存層通過解析失效信息，來淘汰或者從下層redis獲取新的值，即通過Redis本身的Tacking功能來保證緩存數據的有效性和一致性。
...【技術特征摘要】
1.一種基于redis的多級緩存系統，其特征在于，包括：n個node節點，在每個node節點上部署多個應用程序和proxy服務，在距離應用程序最近的驅動層，配置第一級緩存；在應用程序所在的服務器上同時部署proxy緩存數據庫代理服務，并配置第二級緩存；最后緩存數據庫redis本身作為第三級緩存。
2.如權利要求1所述的基于redis的多級緩存系統，其特征在于，驅動層緩存位于應用程序內部，緊鄰業務邏輯，驅動層緩存的數據均來自于redis，當redis中的數據更新或失效時，驅動層緩存會通過同步機制保持與redis中的數據一致。
3.如權利要求1所述的基于redis的多級緩存系統，其特征在于，代理層應用在redis分布式架構中，位于應用程序與redis服務器之間，負責管理客戶端與多個redis實例的連接和請求路由，代理層中緩存的數據與redis保持同步，當redis的數據失效或更新時，代理層緩存會根據redis的失效機制及時更新，以保證數據的有效性。
4.如權利要求1所述的基于redis的多級緩存系統，其特征在于，在代理服務器中引入了第二級緩存，用于緩存來自多個應用的共享熱點數據。
5.如權利要求1所述的基于redis的多級緩存系統，其特征在于，緩存數據庫層基于redis集群或單節點實例實現，當redis中某條數據過期或更新時，redis會通過失效通知機制，及時通知驅動層和代理層緩存更新或清除相應的數據，確保緩存數據的有效性和一致性；基于redis?tracking機制，當緩存key過期或變更時，redis會推送失效信息過來，在驅動緩存層或代理緩存層通過解析失效信息，來淘汰或者從下層r...
【專利技術屬性】
技術研發人員：付新，姜久文，吳道鐘，鄧哲，
申請(專利權)人：達夢數據技術江蘇有限公司，
類型：發明
國別省市：
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