Keş səviyyələri haqqında danış.

Java-da keşik müxtəlif səviyyələrdə həyata keçirilə bilər, hər birinin öz xüsusiyyətləri və performans ilə məlumatların aktuallığı arasında kompromisləri var.

Əsas keşik səviyyələri:

1. Prosessor Keşi (CPU Cache):

   • L1, L2, L3 keşikləri, birbaşa prosessor çipində yerləşir.
   • Ən sürətli, amma ən kiçik keşik.
   • Avadanlıq tərəfindən idarə olunur, standart Java API vasitəsilə birbaşa proqram nəzarətinə əlçatan deyil.

2. Əməliyyat Sistemi Keşi:

   • Fayllara, şəbəkə soketlərinə və digər əməliyyat sistemi resurslarına giriş keşikləşdirilir.
   • OS tərəfindən idarə olunur. Java tətbiqi onunla dolayı əlaqə qurur vasitəsilə sistem çağırışları.

3. Java Virtual Machine Keşi (JVM Cache):

   • JIT-kompilyator tərtib olunmuş kodu keşikləşdirir.
   • JVM daxili optimizasiyaları (məsələn, String Pool keşikləşdirilməsi).
   • Kısmen JVM bayraqları vasitəsilə idarə olunur, əsasən avtomatlaşdırılmışdır.

4. Yaddaşda Tətbiq Keşi (In-Memory Application Cache):

   • Java prosesinin yaddaşında yerləşir.
   • Ən yaygın məlumat keşik səviyyəsidir, inkişaf etdirici tərəfindən idarə olunur.
   • Tez-tez istifadə olunan obyektlər və ya sorğu nəticələrinin saxlanması üçün istifadə olunur.
   • Kitabxana nümunələri: Guava Cache, Ehcache, Caffeine.
   • Lokal (bir JVM daxilində) və ya paylanmış (bir neçə JVM arasında) ola bilər.

   // Guava ilə Yaddaş Keşi nümunəsi
   import com.google.common.cache.CacheBuilder;
   import com.google.common.cache.CacheLoader;
   import com.google.common.cache.LoadingCache;
   
   import java.util.concurrent.TimeUnit;
   
   public class DataCache {
   
       private final LoadingCache<String, String> dataCache;
   
       public DataCache() {
           dataCache = CacheBuilder.newBuilder()
               .maximumSize(100) // Maksimum element sayı
               .expireAfterWrite(10, TimeUnit.MINUTES) // Yazıldıqdan sonra ömrü
               .build(new CacheLoader<String, String>() {
                   @Override
                   public String load(String key) throws Exception {
                       // Cache-də olmayan məlumatların yüklənməsi loqikası
                       System.out.println("Loading data for key: " + key);
                       return fetchDataFromDatabase(key); // Məlumatların alınmasının simulasyonu
                   }
               });
       }
   
       public String getData(String key) {
           try {
               return dataCache.get(key);
           } catch (Exception e) {
               e.printStackTrace();
               return null; // Xəta emalı
           }
       }
   
       private String fetchDataFromDatabase(String key) {
           // Gecikmə və xarici mənbədən məlumat alınması simulasyonu
           try {
               Thread.sleep(100);
           } catch (InterruptedException e) {
               Thread.currentThread().interrupt();
           }
           return "Data for " + key;
       }
   
       public static void main(String[] args) {
           DataCache cache = new DataCache();
   
           System.out.println(cache.getData("key1")); // Mənbədən yükləmə, cache-ə yazma
           System.out.println(cache.getData("key1")); // Cache-dən oxuma
       }
   }
   

5. Verilənlər Bazası Keşi:

   • Sorğular və məlumatların verilənlər bazası tərəfində keşikləşdirilməsi.
   • DBMS tərəfindən həyata keçirilir.

6. Paylanmış Keş:

   • Bir neçə server və ya nod arasında paylanmış keşik.
   • Klaster tətbiqlərdə məlumatların paylaşılması və miqyaslandırma üçün istifadə olunur.
   • Nümunələr: Redis, Memcached, Apache Ignite.
   • Nodalardakı məlumatların uyğunluğunun təminatı üçün həllər tələb edir.

7. Veb Server/API Gateway Keşi:

   • Veb server səviyyəsində keşiklər (məsələn, Nginx, Apache) və ya API Gateway.
   • HTTP/API cavablarının keşikləşdirilməsi.

8. Brauzer Keşi:

   • İstifadəçinin brauzerində statik resursların (HTML, CSS, JS, şəkillər) keşi.
   • HTTP başlıqları vasitəsilə idarə olunur (Cache-Control, Expires).

Keş səviyyəsinin seçimi məlumatların növündən, aktuallıq tələblərindən, məlumat həcmi, miqyaslandırma və həyata keçirmə mürəkkəbliyindən asılıdır. Tətbiqdə çox vaxt bir neçə səviyyənin birləşməsi istifadə olunur.