Caching Strategy

[읽기 전략]

1. Look Aside(== Cache Aside)패턴: 캐시가 없을 때 DB에서 조회함.

   • 캐시가 있는지 먼저 체크하고, 없는 경우(miss)에만 DB에 접근함

   • DB가 (정답) 제대로 된 데이터, 캐시는 보조수단, 가장 많이 사용됨

   → Best for: Systems with a high read-to-write ratio, like e-commerce sites.

   • code

     • 스프링은 기본적으로 Look-Aside 패턴을 사용함.

     @Cacheable(value = "products", key = "#id")
     public Product getProduct(String id) {
         return db.findById(id);
     }

2. Read Through:

   • Cache Miss ←→ Cache System(ex: Redis) ←→ DB

     • 캐시에 데이터 없으면 캐시가 DB 조회, 결과를 캐시에 저장 및 클라이언트에 반환

   • 즉, 데이터 조회 책임을 캐시 계층에 위임하는 방식

   • 애플리케이션은 캐시만 바라보며, cache miss나 DB 접근은 신경쓰지 않음.

   → Read-heavy apps like CDNs, social media feeds, and user profiles.

[쓰기 전략]

1. Write Through(동기): 캐시와 DB 모두에 저장함.

   • 데이터 쓰기 시 캐시와 DB 모두 동시에 기록

   • 항상 캐시와 DB가 동기화된 상태 유지

   • (순서) 쓰기 요청 → 캐시 + DB 저장

   • 장점: 캐시 miss 걱정이 없고(언제나 최신 데이터 존재) 언제나 최신 데이터 일관성 유지에 용이함

   • 단점: 쓰기 성능이 DB 성능에 종속됨(DB가 느려지면 전체 지연)

   → Best for: Consistency-critical systems, such as financial apps.

2. Write Back(Write Behind)(비동기): 데이터를 캐시에 먼저 저장, 이후 DB에 비동기로 씀. 쓰기 레이턴시(대기시간) 최소화.

   • 우선 캐시 저장, 나중에 비동기적으로 DB에 저장

   • 쓰기 속도가 매우 빠름

   • (순서)

     • 쓰기 요청 → 캐시에만 저장

     • 일정 시간 후(배치 혹은 트리거) → DB에 저장

   • 장점: 쓰기 처리 속도 빠름(캐시에만 저장), 트래픽 급증시 DB 부하 줄이기 가능

   • 단점: 캐시 손실 시 데이터 유실 가능성 있음, 구현 복잡도가 높음(지연 저장, 실패 재시도 등 고려 필요함)

3. Cache invalidation(삭제)

   • 캐시에 있는 값을 삭제하거나 무효화하는 동작

   • 데이터의 정합성을 유지하기 위해 캐시를 지움

4. Write Around: 캐시를 거치지 않고 DB에 바로 저장. 읽을 때 캐시를 업데이트함

   • DB에만 우선 저장을 하고 캐시 저장은 건너뜀. 데이터를 조회하는 요청이 오면 그때 가져온 데이터를 캐시에 저장하는 방식.

     • 이후 조회시에 캐시에 적재됨(Look Aside와 비슷함)

   • (순서)

     • 쓰기 요청 → DB 저장

     • 이후 읽기 → 캐시 miss → DB 조회 → 캐시 저장

   • 장점: 불필요한 캐시 쓰기 줄여서 효율 높아짐

   • 단점: 첫 조회 시 캐시 miss 발생 가능성이 높음

   → Write-heavy systems where data isn’t immediately needed, like logging systems

→ Best for: High-write throughput systems, such as social media feeds.

[참고] - https://www.linkedin.com/posts/ashishps1_top-5-caching-strategies-explained-1-𝐑𝐞𝐚𝐝-activity-7309431214296178688-S6Av/?utm_source=share&utm_medium=member_android&rcm=ACoAAC3MX_QBs8sraw_w5APeiR7f9aopDa2GZhc - https://inpa.tistory.com/entry/REDIS-📚-캐시Cache-설계-전략-지침-총정리#look_aside_패턴