常见 ElastiCache 用例以及 ElastiCache 如何提供帮助 - 亚马逊 ElastiCache

本文属于机器翻译版本。若本译文内容与英语原文存在差异,则一律以英文原文为准。

常见 ElastiCache 用例以及 ElastiCache 如何提供帮助

无论是提供最新资讯、前 10 位的排行榜、产品目录还是销售活动的门票,速度都是关键。传输内容的速度对您的网站和业务的成功有很大的影响。

《纽约时报》曾报道:“对于没有耐心的 Web 用户而言,一眨眼的功夫都显得太长,”用户会记下竞争网站之间的 250 毫秒(1/4 秒)的差异。用户会离开速度较慢的网站并转至速度较快的网站。亚马逊开展了一项测试(引自网页加载时间与访客流失率的相关性),结果表明,加载时间每增加 100 毫秒 (1/10 秒),销售额就会减少 1%。

如果有人需要数据,在该数据已缓存的情况下,您可以更快地传输该数据。无论是网页还是推动业务决策的报告,都是如此。您的公司是否能在不缓存网页的情况下以可能最短的延迟传输网页?

直观上显著的一点是,您需要缓存请求次数最多的项目。但您为何不缓存请求次数极少的项目? 即使是最优化的数据库查询或远程API调用,也比从内存缓存中检索平面密钥要慢得多。显著变慢是导致客户流失的原因。

以下示例说明了使用 ElastiCache 可以提高应用程序整体性能的一些方法。

内存中的数据存储

内存中密钥值存储的主要目的是,提供对数据副本的超快 (毫秒级延迟) 的、低成本的访问。大部分数据存储具有经常访问但很少更新的数据区域。此外,查询数据库将始终比在密钥值对缓存中查找密钥更慢且成本更高。某些数据库查询的执行成本特别高。例如,涉及跨多个表连接的查询或含有密集型计算的查询。通过缓存此类查询结果,您只需为查询支付一次费用。然后,您可以快速地多次检索数据,而无需重新执行查询。

我应对哪些数据进行缓存?

在决定要缓存的数据时,请考虑这些因素:

速度和费用 – 与从缓存中获取数据相比,从数据库中获取数据始终更慢且费用更高。一些数据库查询原本就比其他查询更慢且费用更高。例如,在多个表上执行连接的查询要比简单的单表查询更慢且费用更高。如果要使用速度慢且费用高的查询来获取所需数据,则这种情况适合使用缓存。如果要使用相对快速且简单的查询来获取数据,则这种情况可能也适合使用缓存,但具体取决于其他因素。

数据和访问模式 – 确定要缓存的数据还需要了解数据本身及其访问模式。例如,对快速变化或很少访问的数据进行缓存是没有意义的。为了使缓存具有真实的益处,数据应相对静态且被频繁访问。例如,社交媒体网站上的个人资料。另一方面,如果对数据进行缓存不会带来速度或成本优势,那么您将无需缓存数据。例如,对返回搜索结果的网页进行缓存是没有意义的,因为这些查询与结果通常是唯一的。

过时性– 根据定义,缓存的数据是过时的数据。即使在某些情况下它不是过时的,它也应该始终被认为是过时的并按过时数据处理。在判断数据是否适合使用缓存时,请确定应用程序对过时数据的容忍性。

您的应用程序也许能够在一种环境中容忍过时数据,但不能在另一种环境中容忍过时数据。例如,假设您的站点提供公开交易的股票价格。您的客户可能会接受一些过时性,并且免责声明价格可能存在 n 分钟延迟。但是,在向卖出或买入股票的经纪人提供股票的价格时,您需要实时数据。

在以下情况下,需要考虑对数据进行缓存:

  • 与缓存检索相比,获取数据的速度更慢且费用更高。

  • 用户经常访问您的数据。

  • 您的数据保持相对相同,或者如果数据迅速发生变化,过时性不是一个大问题。

有关更多信息,请参阅 Memcached 的缓存策略

游戏排行榜

使用 Valkey 或 Redis OSS 排序集合,您可以将排行榜的计算复杂性从应用程序转移到集群。

排行榜(例如,游戏的排名前 10 位的分数)的计算量比较大。当有大量并发玩家和不断变化的分数时,这一点尤其如此。Valkey 和 Redis OSS 排序集既保证了唯一性,又保证了元素的顺序。对于排序集合,每次向排序集合中添加新元素时,都会实时重新排序。然后以正确的数字顺序添加到集合内。

在下图中,您可以看到 ElastiCache 游戏排行榜的工作原理。

图片: ElastiCache 游戏排行榜图
例 Valkey 或 Redis 排OSS行榜

在本示例中,使用 ZADD 将 4 个游戏玩家及其分数输入排序后的列表中。命令 ZREVRANGEBYSCORE 按玩家的分数列出玩家(从高到低)。紧接着,使用 ZADD 覆盖现有条目来更新 June 的分数。最终,ZREVRANGEBYSCORE 按玩家的分数列出玩家(从高到低)。该列表显示,June 的排名已上升。

ZADD leaderboard 132 Robert ZADD leaderboard 231 Sandra ZADD leaderboard 32 June ZADD leaderboard 381 Adam ZREVRANGEBYSCORE leaderboard +inf -inf 1) Adam 2) Sandra 3) Robert 4) June ZADD leaderboard 232 June ZREVRANGEBYSCORE leaderboard +inf -inf 1) Adam 2) June 3) Sandra 4) Robert

使用以下命令,June 可以获知自己在所有玩家中的排名。由于排名是从零开始的,因此对于排在第二位的 6 月,ZREVRANK返回一个 1。

ZREVRANK leaderboard June 1

有关更多信息,请参阅有关排序集的 Valkey 文档

消息(发布/订阅)

当您发送电子邮件时,可将它发送给一个或多个指定收件人。在 Valkey 和 Redis OSS pub/sub 模式中,你向特定的频道发送一条消息,不知道谁(如果有的话)收到了消息。消息的接收者是订阅该频道的人。例如,假设您订阅了 news.sports.golf 频道。您和所有其他订阅 news.sports.golf 频道的人会收到所有发布到 news.sports.golf 的消息。

Pub/Sub 功能与任何密钥空间无关。因此,它不会影响任何级别。在下图中,你可以找到使用 Valkey 和 Redis ElastiCache OSS 发送消息的插图。

图片: ElastiCache 消息图

订阅

要接收某个频道的消息,请订阅该频道。您可以订阅单个频道、多个指定频道或者与某个模式匹配的所有频道。要取消订阅,您可以取消订阅在订阅时指定的频道。或者,如果您使用模式匹配订阅,则可以使用之前使用的相同模式取消订阅。

例 - 订阅单个频道

要订阅单个频道,请使用SUBSCRIBE命令指定您要订阅的频道。在以下示例中,客户将订阅 news.sports.golf 频道。

SUBSCRIBE news.sports.golf

过了一会儿,客户端使用指定要取消订阅的频道的UNSUBSCRIBE命令取消了对该频道的订阅。

UNSUBSCRIBE news.sports.golf
例 - 订阅多个指定的频道

要订阅多个特定频道,请使用SUBSCRIBE命令列出这些频道。在以下示例中,客户将订阅 news.sports.golfnews.sports.soccernews.sports.skiing 频道。

SUBSCRIBE news.sports.golf news.sports.soccer news.sports.skiing

要取消对特定频道的订阅,请使用UNSUBSCRIBE命令并指定要取消订阅的频道。

UNSUBSCRIBE news.sports.golf

要取消对多个频道的订阅,请使用UNSUBSCRIBE命令并指定要取消订阅的频道。

UNSUBSCRIBE news.sports.golf news.sports.soccer

要取消所有订阅,请使用 UNSUBSCRIBE 并指定每个频道。或使用 UNSUBSCRIBE 并且无需指定频道。

UNSUBSCRIBE news.sports.golf news.sports.soccer news.sports.skiing

或者

UNSUBSCRIBE
例 - 使用模式匹配进行订阅

客户端可以使用PSUBSCRIBE命令订阅与模式匹配的所有频道。

在以下示例中,客户将订阅所有体育频道。您不需要像使用 SUBSCRIBE 那样单个列出所有体育频道。相反,使用 PSUBSCRIBE 命令,您可以使用模式匹配。

PSUBSCRIBE news.sports.*
例 取消订阅

要取消对这些频道的订阅,请使用 PUNSUBSCRIBE 命令。

PUNSUBSCRIBE news.sports.*
重要

发送到 [P] SUBSCRIBE 命令和 [P] 命令的信道字符串必须匹配。UNSUBSCRIBE您不能 PSUBSCRIBEnew.* 和从 news.sports*PUNSUBSCRIBE 或从 news.sports.golfUNSUBSCRIBE

发布

要向某个频道的所有订阅者发送消息,请使用 PUBLISH 命令,并指定频道和消息。以下示例将发布一条消息:“It’s Saturday and sunny。I’m headed to the links.” 到 news.sports.golf 频道。

PUBLISH news.sports.golf "It's Saturday and sunny. I'm headed to the links."

客户无法向其订阅的频道发布内容。

有关更多信息,请参阅 Valkey 文档中的 Pub/Sub

推荐数据(哈希)

DECR在 Valkey INCR 或 Redis 中使用或OSS可以简化编译建议。每当用户对产品“给予好评”时,您就会增加一个 item:productID:like 计数器。每当用户对产品“给予差评”时,您就会增加一个 item:productID:dislike 计数器。使用哈希值,您还可以维护所有喜欢或不喜欢某产品的人的列表。

例 - 给予好评和给予差评
INCR item:38923:likes HSET item:38923:ratings Susan 1 INCR item:38923:dislikes HSET item:38923:ratings Tommy -1

ElastiCache 客户感言

要了解爱彼迎PBS、Esri等企业如何通过改善客户体验 ElastiCache 来利用亚马逊来发展业务,请参阅其他人如何使用亚马逊 ElastiCache

您还可以观看教程视频,了解其他ElastiCache 客户使用案例。