Python キャッシュ ライブラリ

1. キャッシュ ライブラリ
2. Python の便利なキャッシュ ライブラリ
3. Python の代替キャッシュ ライブラリ
4. まとめ

キャッシュは、すばやくアクセスできるようにデータを格納できるメモリの一種です。 これは、頻繁にアクセスされるデータを保持する、小さくて高速なメモリです。

キャッシュは、システムが低速のメイン メモリにアクセスしなければならない回数を減らすことで、システムのパフォーマンスを向上させるのに役立つため、不可欠です。

キャッシュ ライブラリ

キャッシュ ライブラリは、データをメモリにキャッシュする方法を提供する Python ライブラリです。 頻繁にアクセスされるデータへのアクセスを高速化したり、バックエンド ストアから取得するデータの数を減らしたりするために利用できます。

通常、キャッシュ ライブラリは、開発者がキャッシュからデータを保存および取得できるようにする単純な API を提供します。

キャッシュ ライブラリの種類

使用できるキャッシュ ライブラリには、次の 2 種類があります。

1. 標準キャッシュ ライブラリ
2. 高性能キャッシュライブラリ

すべてのタイプには長所と短所があり、何を使用するかを決定する際に確認する必要があります。

標準キャッシュ ライブラリは最も広く使用されており、ほとんどのシステムと互換性があります。 ただし、高性能キャッシュ ライブラリほど高速ではなく、データ損失に対する保護も十分ではありません。

高性能キャッシュ ライブラリは、標準よりもはるかに高速であり、データ損失に対する保護が強化されています。 ただし、システムとの互換性がそれほど広くなく、使用がより困難になる可能性があります。

Python の便利なキャッシュ ライブラリ

キャッシュ ライブラリは、キャッシュの管理に使用されるルーチンの集まりです。 キャッシュ ライブラリは、システムがキャッシュ内のデータにアクセスする方法を提供し、キャッシュを管理する方法も提供します。

Python は、さまざまなプログラミング タスクに使用できるユニバーサル言語です。 そのため、他のアプリケーションのニーズに合わせて使用できるいくつかの異なるキャッシュ ライブラリがあります。

Python の最も有用なキャッシュ ライブラリについては、次のセクションで説明します。

Python のRedisキャッシュ ライブラリ

Redis は、多くのデータ構造をサポートする強力なメモリ内キャッシュ ライブラリです。 高速でスケーラブルなため、トラフィックの多いアプリケーションに最適です。

Redisは、データベース、キャッシュ、およびメッセージ ブローカーとして使用できるオープンソースのメモリ内データ構造ストアです。

Redis キャッシュ ライブラリを Python で使用するには、Redis キー値ストアへの Python インターフェイスである Redis-py ライブラリをインストールする必要があります。 Redis-py ライブラリをインストールしたら、次のコードを使用して Redis サーバーに接続できます。

コード例:

import redis

r = redis.Redis(host="localhost", port=6379, db=0)

上記のコードは、localhost のポート 6379 で実行されている Redis サーバーに接続します。Redis サーバーはデータベース 0 を使用します。

Redis サーバーに接続したら、Redis キャッシュの使用を開始できます。 たとえば、次のようにキーと値のペアをキャッシュに設定できます。

r.set("foo", "bar")

次に、次のようにキャッシュからキー foo の値を取得できます。

r.get("foo")

キー foo の値は文字列として返されます。

Python の lru_cache ライブラリ

lru_cache ライブラリは、Python でデータをキャッシュするための優れたツールです。 操作が簡単で、パフォーマンスの向上に非常に役立ちます。

このライブラリは、最近使用したデータのキャッシュをメモリに保持することで機能するため、次に必要になったときに簡単にアクセスできます。 これは、Python コードの速度を改善する優れた方法です。

コード例:

from functools import lru_cache


@lru_cache(maxsize=256)
def f(x):
    return x * x


for x in range(4):
    print(f(x))

print("")

for x in range(4):
    print(f(x))

出力：

0
1
4
9

0
1
4
9

Python の代替キャッシュ ライブラリ

その他の Python キャッシュ ライブラリは次のとおりです。

1. Memcached は、もう 1つの一般的なメモリ内キャッシュ ソリューションです。 操作が簡単で、幅広い機能を備えています。 Python-Memcached は、有名な Memcached ライブラリのラッパーです。 Python アプリケーションで Memcached を使いやすくします。
2. pylibmc は純粋な Python の高性能 Memcached クライアントです。 高速でスケーラブルなため、トラフィックの多いアプリケーションに最適です。
3. Django Cache Machine は、Django アプリケーション用のキャッシュ ライブラリです。 非常に効率的で、幅広い機能を提供します。
4. Flask-Cache は、Flask アプリケーションのキャッシュ拡張機能です。 使い方は簡単で、幅広い機能を提供します。

まとめ

通常、キャッシュはハードウェア デバイスとして実装されますが、ソフトウェアで実装することもできます。 ソフトウェアで実装されたキャッシュは、通常、キャッシュ ライブラリと呼ばれます。

Python アプリケーションのパフォーマンスを向上させるには、キャッシング ライブラリが不可欠です。 Python キャッシュ パッケージは、アプリケーションを高速化するために使用される非常に軽量なパッケージです。

すべてのキャッシュ ライブラリが同じというわけではありません。 プロジェクトに最適なものを選択してください。