Database caching là một kỹ thuật trong lĩnh vực công nghệ thông tin nhằm tăng cường hiệu suất và giảm thời gian truy cập dữ liệu từ cơ sở dữ liệu (database). Khi một ứng dụng hoặc hệ thống yêu cầu dữ liệu từ cơ sở dữ liệu, thay vì truy vấn trực tiếp từ database, dữ liệu được lưu trữ tạm thời (cache) trong bộ nhớ (memory) của hệ thống. Khi các yêu cầu truy cập dữ liệu tiếp theo được gửi đến, hệ thống sẽ trả về dữ liệu từ bộ nhớ cache mà không cần truy cập lại database.
Mục tiêu chính của database caching là tối ưu hóa hiệu suất hệ thống và giảm thời gian truy cập dữ liệu. Việc truy cập dữ liệu từ bộ nhớ cache thường nhanh hơn nhiều so với truy cập database, vì bộ nhớ cache nằm gần CPU và thời gian truy cập vào bộ nhớ rất nhanh. Trong khi đó, việc truy cập database thường liên quan đến việc đọc và ghi dữ liệu từ đĩa cứng, điều này có thể làm giảm hiệu suất hệ thống và làm chậm quá trình truy vấn dữ liệu.
Nguyên tắc hoạt động database caching
- Truy vấn dữ liệu từ cơ sở dữ liệu ban đầu: Khi một ứng dụng hoặc hệ thống cần truy vấn dữ liệu từ cơ sở dữ liệu, nó sẽ gửi một yêu cầu truy vấn tới database.
- Kiểm tra bộ nhớ cache: Trước khi truy vấn database, hệ thống sẽ kiểm tra xem dữ liệu có tồn tại trong bộ nhớ cache hay không. Đây là nôi lưu trữ tạm thời các dữ liệu từ database.
- Cache miss: Nếu dữ liệu không tồn tại trong cache (cache miss), hệ thống sẽ truy vấn database để lấy dữ liệu cần thiết.
- Lưu trữ dữ liệu vào cache: Sau khi truy vấn dữ liệu từ database, hệ thống sẽ lưu trữ dữ liệu này vào bộ nhớ cache để sử dụng cho các yêu cầu truy vấn dữ liệu tiếp theo.
- Cache hit: Khi có yêu cầu truy vấn dữ liệu tương tự, hệ thống sẽ kiểm tra cache và phát hiện rằng dữ liệu đã tồn tại trong cache (cache hit). Thay vì truy vấn database, hệ thống sẽ trả về dữ liệu từ bộ nhớ cache, giảm thời gian truy vấn và tăng hiệu suất.
- Xử lý dữ liệu cũ trong cache: Dữ liệu trong cache có thể trở nên lỗi thời hoặc không còn hợp lệ do thay đổi dữ liệu trong database. Trong trường hợp này, dữ liệu sẽ được cập nhật hoặc xóa khỏi cache để đảm bảo tính toàn vẹn và độ chính xác của dữ liệu.
- Quản lý kích thước và thời gian sống của cache: Cache cần được quản lý để tránh việc sử dụng quá nhiều bộ nhớ và lưu trữ dữ liệu lỗi thời. Các tham số như kích thước cache và thời gian sống của dữ liệu trong cache cần được cấu hình sao cho phù hợp với yêu cầu và hiệu suất hệ thống.
Ưu nhược điểm của database caching
Ưu điểm:
- Tăng hiệu suất: Database caching giúp giảm thời gian truy vấn dữ liệu từ cơ sở dữ liệu bằng cách trả về dữ liệu từ bộ nhớ cache, giúp tăng hiệu suất và giảm tải cho database server.
- Giảm độ trễ: Với dữ liệu đã được lưu trữ trong cache, thời gian truy vấn dữ liệu giảm đáng kể, giúp giảm độ trễ trong ứng dụng.
- Tiết kiệm tài nguyên: Database caching giúp giảm lượng truy vấn tới cơ sở dữ liệu, giảm tải cho database server và tiết kiệm tài nguyên máy chủ.
- Tăng khả năng mở rộng: Với việc sử dụng cache, hệ thống có khả năng mở rộng tốt hơn vì dữ liệu không cần truy vấn lại từ database, giúp giảm tải cho hệ thống cơ sở dữ liệu.
Nhược điểm:
- Dữ liệu lỗi thời: Dữ liệu trong cache có thể trở nên lỗi thời nếu dữ liệu trong database thay đổi. Điều này có thể dẫn đến việc trả về dữ liệu không chính xác cho người dùng.
- Chi phí lưu trữ: Cache yêu cầu bộ nhớ để lưu trữ dữ liệu tạm thời. Việc quản lý cache và lưu trữ dữ liệu có thể tạo ra một chi phí bổ sung cho hệ thống.
- Không phù hợp cho dữ liệu phức tạp: Cache thường chỉ phù hợp với dữ liệu dạng key-value đơn giản. Trong trường hợp dữ liệu phức tạp và phụ thuộc, việc quản lý cache có thể trở nên phức tạp.
- Mất tính toàn vẹn dữ liệu: Cache có thể mất tính toàn vẹn dữ liệu nếu không được quản lý đúng cách. Dữ liệu phải được cập nhật hoặc xóa khỏi cache để đảm bảo tính chính xác của nó.
Bạn có thể tham khảo bài viết về redis cache tại đây
P.A Việt Nam cung cấp đa dạng các Plan Hosting đáp ứng yêu cầu của khách hàng
Hosting Phổ Thông
Hosting Chất Lượng Cao
Tham khảo các ưu đãi: https://www.pavietnam.vn/vn/tin-khuyen-mai/