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データベースクエリ結果のキャッシュ

データベースクエリのレイテンシーを減らす一般的なパターンは、クエリキャッシュです。アプリケーションは、データベースクエリに関連付けられた結果をキャッシュにクエリしてクエリキャッシュを実装し、キャッシュされている場合はその結果を返します。キャッシュされた結果が見つからない場合、クエリはデータベースで実行され、結果がキャッシュに入力され、その結果はクエリを開始するアプリケーションに返されます。その後、後続のデータベースクエリは、キャッシュに残っている限り、キャッシュされた結果を返します。

クエリキャッシュを使用するタイミング

ElastiCache を使用したクエリキャッシュは、次のワークロードタイプで最も効果的です。

クエリキャッシュは、強力な整合性が必要なクエリや、read-after-write整合性を必要とする複数ステートメントトランザクション内のクエリにはお勧めしません。

AWS アドバンスト JDBC ラッパーの使用

アプリケーションで JDBC ドライバーを使用してリレーショナルデータベースをクエリしている場合は、AWS アドバンスト JDBC ラッパーのリモートクエリキャッシュプラグインを使用してクエリキャッシュを実装できます。プラグインは、選択した SQL クエリ結果セットを ElastiCache に自動的にキャッシュし、将来のクエリ用にデータベースではなくキャッシュから結果セットを返します。クエリ結果をキャッシュすると、アプリケーションコードの変更を最小限に抑えながら、データベースの負荷を軽減し、平均クエリレイテンシーを減らすことができます。

プラグインでのクエリキャッシュの仕組み

リモートクエリキャッシュプラグインを使用すると、PostgreSQL、MySQL、または MariaDB データベースにクエリを実行する Java アプリケーションが、クエリ結果を ElastiCache に自動的にキャッシュすることが容易になります。キャッシュエンドポイント情報を使用してプラグインを設定し、クエリヒントを使用してキャッシュするコード内のクエリを指定します。プラグインがヒントクエリを検出すると、存在する場合はキャッシュからクエリ結果を返します (キャッシュヒット）。結果がキャッシュにない場合 (キャッシュミス）、プラグインはデータベースでクエリを実行し、結果をキャッシュに保存して、結果をアプリケーションに返します。これにより、次回クエリが実行されたときにキャッシュから結果を提供できます。

キャッシュヒント

キャッシュするクエリを制御するには、各クエリにヒントを設定します。クエリヒントは、コメントプレフィックスを使用してアプリケーションコードのクエリ文字列に直接適用できます。

/* CACHE_PARAM(ttl=300s) */ SELECT * FROM my_table WHERE id = 42

ここで、 ttlは有効期限を秒単位で表します。 time-to-live Hibernate や Spring Boot などの一般的なフレームワークを使用して、準備済みステートメントでクエリヒントを設定することもできます。

前提条件

アプリケーションでリモートクエリキャッシュプラグインを使用するには、ElastiCache for Valkey または Redis OSS キャッシュ (サーバーレスとノードベースの両方がサポートされています) と以下の依存関係が必要です。

例: プラグインを使用したクエリのキャッシュ

次の例は、プラグインを有効にし、ElastiCache for Valkey サーバーレスキャッシュを使用してクエリ結果を 300 秒 (5 分) キャッシュする方法を示しています。

import java.sql.*;
import java.util.Properties;

public class QueryCacheExample {
    public static void main(String[] args) throws SQLException {
        Properties props = new Properties();
        props.setProperty("user", "myuser");
        props.setProperty("password", "mypassword");

        // Enable the remote query cache plugin
        props.setProperty("wrapperPlugins", "remoteQueryCache");

        // Point to your ElastiCache endpoint
        props.setProperty("cacheEndpointAddrRw", "my-cache.serverless.use1.cache.amazonaws.com:6379");

        Connection conn = DriverManager.getConnection(
            "jdbc:aws-wrapper:postgresql://my-database.cluster-abc123.us-east-1.rds.amazonaws.com:5432/mydb",
            props
        );

        Statement stmt = conn.createStatement();

        // The SQL comment hint tells the plugin to cache this query for 300 seconds
        ResultSet rs = stmt.executeQuery(
            "/* CACHE_PARAM(ttl=300s) */ SELECT product_name, price FROM products WHERE category = 'electronics'"
        );

        while (rs.next()) {
            System.out.println(rs.getString("product_name") + ": $" + rs.getBigDecimal("price"));
        }

        rs.close();
        stmt.close();
        conn.close();
    }
}

このクエリを初めて実行すると、結果はデータベースから返され、ElastiCache にキャッシュされます。次の 300 秒間、そのクエリの後続の実行はキャッシュから直接処理されます。

関連リソース

プラグイン設定に関するより広範な例と詳細については、リモートクエリキャッシュプラグインドキュメントを参照してください。