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APCU_ENTRYの使用におけるデータレースの問題を回避する方法

gitbox 2025-05-26

データ競争とは、共有データに同時にアクセスする複数のプロセスまたはスレッドを指し、少なくとも1つのプロセスまたはスレッドがデータを書き込み、プログラムの不安定な実行結果または予測不可能な動作をもたらします。 PHPでは、特にAPCキャッシュを使用する場合、キャッシュされたデータは通常グローバルに共有されるため、複数のリクエストが同じキャッシュキーに同時に書かれた場合、データレースの問題が発生する可能性があります。

APCU_Entryを使用する場合のデータレースの問題

APCU_Entry関数の関数は、キャッシュにすでに指定されているキー価値ペアがすでにあるかどうかを確認することです。そうでない場合は、コールバック関数を実行してデータを生成し、キャッシュに保存します。通常の状況では、キャッシュ障害の重複計算問題を効果的に回避できますが、同時シナリオでは、同じキャッシュキーで複数のリクエストが同時に動作する場合、次の問題が発生する可能性があります。

  1. 繰り返し計算:複数の要求が同時にある場合、キャッシュがヒットしませんが、複数のリクエストが同時にコールバック関数に入力し、同じ結果を繰り返し計算してリソースの無駄をもたらす可能性があります。

  2. 矛盾:キャッシュ操作はコールバック関数で実行されるため、同時操作によりデータが上書きまたは矛盾する可能性があります。

データ競争を避ける方法は?

データ競争の問題を解決するために、 APCU_Entryの使用を次の方法で最適化できます。

1.ロックメカニズムを使用します

最も一般的な方法は、ロックメカニズムを使用して、1つのプロセスのみがキャッシュを一度に書き込むことができることを確認することです。 PHPでは、ファイルロック、Redis、Memcachedなどを使用してロックを実装できます。ファイルロックを使用する簡単な実装です。

 $cache_key = 'my_cache_key';
$lock_key = $cache_key . '_lock';

if (apcu_exists($lock_key)) {
    // ロックがすでに存在する場合,しばらく待って、もう一度やり直してください
    sleep(1);
} else {
    // ロックを追加します
    apcu_store($lock_key, true, 10); // ロックの有効期限はです102番

    // キャッシュ値を生成します
    $value = generate_cache_value();

    // キャッシュ値を保存します
    apcu_store($cache_key, $value);

    // ロックを解放します
    apcu_delete($lock_key);
}

ロックを使用することにより、同時に1つのプロセスのみがキャッシュ生成コールバックロジックに入力できるようにし、繰り返し計算を回避できます。

2。APCU_ENTRY代わりにAPCU_ADDを使用します

APCU_ADD関数はAPCU_ENTRY関数に似ていますが、既存のキャッシュ値の上書きを避けます。したがって、キャッシュキーが存在することを確認する必要がある場合は、 APCU_ADDを使用してデータ競合の可能性を減らすことができます。

 $value = apcu_add('my_cache_key', generate_cache_value(), 3600);

キャッシュキーが既に存在する場合、 APCU_ADDは上書きされないため、並行性中に生成される人種条件が減少します。

3.事前にキャッシュを確認してください

別の簡単な方法は、コールバック関数を入力する前にキャッシュが既に存在するかどうかを確認することです。複数のリクエストが同時に実行されたときに繰り返し計算を避けます。別のフラグを使用して、キャッシュが計算されているか計算されているかを記録できます。例えば:

 $cache_key = 'my_cache_key';

if ($result = apcu_fetch($cache_key)) {
    // キャッシュがヒットします,直接使用します
} else {
    // キャッシュミス,計算ステータスを確認してください
    $status_key = $cache_key . '_status';
    if (!apcu_exists($status_key)) {
        // 計算されている兆候はありません,計算としてマーク
        apcu_store($status_key, true);

        // キャッシュされた価値生成操作を実行します
        $result = generate_cache_value();

        // ストレージキャッシュ
        apcu_store($cache_key, $result);

        // 計算ステータスフラグを削除します
        apcu_delete($status_key);
    } else {
        // 他のリクエストがキャッシュ操作を完了するのを待ちます
        while (!$result = apcu_fetch($cache_key)) {
            sleep(1);
        }
    }
}

このようにして、同じキャッシュキーで複数のリクエストが同時に動作する場合、最初のリクエストのみがキャッシュを生成し、残りの要求はキャッシュ生成が完了するのを待ちます。

4.トランザクションを使用して、一貫性を確保します

キャッシュされたデータが非常に重要であり、一貫性のための高い要件がある場合は、データベーストランザクションに似たメカニズムを使用して、同時環境でのデータの一貫性を確保することを検討できます。 APCはトランザクションを直接サポートしていませんが、データベーストランザクションまたは外部キャッシュシステム(Redisなど)を使用して同様の効果を達成できます。