Anwendungscaches

AnwendungsCaches, auch als Anwendungs-Caches bezeichnet, sind Speicherschichten, die eine Anwendung nutzt, um Daten zwischenzuspeichern, die häufig abgerufen werden oder deren Erzeugung teuer ist. Ziel ist es, Latenz zu verringern, Ressourcen zu schonen und die Reaktionsfähigkeit zu verbessern.

Caches können im Prozess (In-Memory), auf dem Dateisystem oder als verteilte Systeme implementiert sein. Typische Aufgaben sind das Speichern von Abfrageergebnissen, vorbereiteten Antworten oder Objektzuständen.

Zu den Typen gehören In-Memory-Caches, Disk-Caches und verteilte Caches, die Daten mehreren Diensten zugänglich machen (z. B. Redis). Anwendungen nutzen Muster wie Cache-Aside oder Write-Through/Write-Behind, um Daten konsistent zu halten.

Strategien steuern TTL, Invalidierung bei Schreiboperationen und Eviction-Politiken (LRU, LFU). Lazy Loading und Read-Through ergänzen das Muster.

Konsistenz ist eine zentrale Herausforderung: Veraltete Daten müssen erkannt und invalidiert werden. Eine falsche Invalidation führt zu Inkonsistenzen; Monitoring, Tests und klare Regeln helfen, dies zu begrenzen.

Vorteile sind niedrigere Reaktionszeiten, geringere Backend-Last und bessere Skalierbarkeit. Nachteile umfassen zusätzliche Komplexität, Speicherbedarf und potenzielle Fehlerquellen bei Cache-Hits und -Misses.

Anwendungsbeispiele finden sich in Webanwendungen, API-Gateways, Content-Delivery- oder Rendering-Systemen sowie in Microservices-Architekturen.

Siehe auch: Cache-Strategien, LRU, TTL, verteilte Caches, In-Memory-Cache, Memcached, Redis.