Работает ли кэширование только с базами данных?

Кэширование не ограничивается базами данных. Оно может применяться для ускорения доступа к любым данным, получение которых требует значительных затрат времени или ресурсов.

Примеры применения кэширования за пределами баз данных:

• Результаты вызовов внешних API: Кэширование ответов от сторонних сервисов для уменьшения сетевого трафика и задержек.
• Результаты ресурсоемких вычислений: Сохранение результатов дорогостоящих расчетов, чтобы избежать их повторного выполнения при тех же входных данных.
• Файлы и статические ресурсы: Кэширование изображений, CSS, JavaScript на стороне клиента (браузера) или прокси-сервера для более быстрой загрузки страниц.
• Сессии пользователей: Хранение данных пользовательских сессий в кэше для быстрого доступа к ним без обращения к хранилищу сессий (например, базе данных).
• DNS-записи: Кэширование разрешенных доменных имён в операционной системе или DNS-сервере.

Механизмы кэширования могут быть реализованы на разных уровнях:

• Внутри приложения (in-memory cache): Данные хранятся непосредственно в оперативной памяти приложения. Примеры библиотек: Ehcache, Guava Cache.

  // Пример использования Guava Cache
  LoadingCache<String, DataObject> dataCache = CacheBuilder.newBuilder()
      .expireAfterWrite(10, TimeUnit.MINUTES) // Время жизни элемента после записи
      .maximumSize(1000) // Максимальное количество элементов в кэше
      .build(
           new CacheLoader<String, DataObject>() {
               @Override
               public DataObject load(String key) throws AnyException {
                   // Метод, вызываемый при промахе кэша. Здесь получаем данные из источника (например, БД или API)
                   return fetchDataFromSource(key);
               }
           });
  
  // Получение данных из кэша (или загрузка при промахе)
  try {
      DataObject data = dataCache.get("someKey");
      // Использование данных
  } catch (ExecutionException e) {
      // Обработка ошибки при загрузке данных
  }
  

• Распределенные кэши (distributed cache): Данные хранятся на выделенных серверах и доступны нескольким экземплярам приложения. Примеры: Redis, Memcached, Apache Ignite.

  // Пример подключения к Redis (с использованием Jedis клиента)
  Jedis jedis = new Jedis("localhost");
  // Сохранение данных в кэш
  jedis.set("user:123", "{\"name\":\"John Doe\"}");
  // Получение данных из кэша
  String userDataJson = jedis.get("user:123");
  // Обработка полученных данных
  

• Кэши на уровне операционной системы: Например, кэширование файловой системы.
• Кэши на уровне железа: Кэш процессора (L1, L2, L3).

Таким образом, кэширование — это общий принцип оптимизации производительности, применимый к широкому спектру источников данных, а не только к базам данных.