Análise e implementação de cache para aplicação web

Abstract

Tipicamente os sistemas Web utilizam como forma principal de armazenamento de informações os bancos de dados relacionais. Entretanto, muitas vezes podem ser o causador de um gargalo do sistema, seja pelo fato do banco ser muito grande ou ter muitas requisições para processar. Existem algumas formas de melhorar a performance, uma delas a adição de um cache entre a aplicação e o banco de dados, fornecendo uma forma mais rápida de acesso onde as informações serão armazenadas. Além de melhorar a performance do sistema, tal memória cache irá reduzir a carga sobre o banco de dados principal, permitindo que consultas mais elaboradas não necessitem competir por recursos com consultas triviais. Estratégias de cache podem variar dependendo da aplicação e das necessidades, tendo grande vantagem uma maior velocidade de acesso, por usarem a memória principal do sistema e possuírem algoritmos melhor otimizados. Assim o banco de dados em memória foi a tecnologia escolhida para analisar a viabilidade da utilização e melhorar a performance em um microsserviço de apuração de ponto através do Redis, um armazenamento de estrutura de dados de chave-valor de código aberto na memória com o objetivo de melhorar a performance aliviar a carga do banco de dados principal de uma aplicação web. Posteriormente foi analisado a diferença de performance com a utilização de cache na aplicação e seu impacto no consumo de recursos.

Typically Web systems use relational databases as the main form of information storage. However, they can often cause a system bottleneck, either because the database is very large or has many requests to process. There are some ways to improve performance, one of which is the addition of a cache between the application and the database, providing a faster way of access where the information will be stored. In addition to improving system performance, such cache memory will reduce the load on the main database, allowing more elaborate queries to avoid competing for resources with trivial queries. Cache strategies can vary depending on the application and needs, with great advantage of a higher access speed, because they use the main memory of the system and have better optimized algorithms. Thus, the in-memory database was the technology chosen to analyze the feasibility of use and improve performance in a time tracking microservice through Redis, an open source key-value data structure storage in memory with the objective of to improve performance and alleviate the load on the main database of a web application. Subsequently, the performance difference with the use of cache in the application and its impact on resource consumption was analyzed.