Önbellek Tahliye Politikası - Cache eviction policy nedir?

"Cache eviction policy" (Önbellek Tahliye Politikası), bir önbellek sisteminde yer alan öğelerin ne zaman ve nasıl kaldırılacağını belirleyen kurallar ve algoritmaları ifade eder. Önbellek, sınırlı bir depolama kapasitesine sahip olduğu için, yeni verileri saklamak üzere yer açmak amacıyla eski verilerin önbellekten çıkarılması gerekmektedir. Bu süreç, çeşitli tahliye politikaları kullanılarak yönetilir. En yaygın önbellek tahliye politikaları şunlardır:

Least Recently Used (LRU) - En Az Son Kullanılan: Bu politika, en uzun süredir kullanılmayan öğeyi önbellekten çıkarır. Bu, sık kullanılan verilerin önbellekte kalmasını sağlar.

First-In, First-Out (FIFO) - İlk Giren, İlk Çıkar: Bu politika, önbelleğe ilk eklenen öğeyi ilk çıkaran bir yaklaşımdır. Bu, verilerin önbellekteki kalma süresine göre çıkarılmasını sağlar.

Least Frequently Used (LFU) - En Az Sıklıkla Kullanılan: Bu politika, en az sıklıkla erişilen öğeleri önbellekten çıkarır. Bu, sıkça kullanılan verilerin önbellekte daha uzun süre kalmasını sağlar.

Random Replacement (RR) - Rastgele Değiştirme: Bu politika, önbellekten çıkarılacak öğeyi rastgele seçer. Bu, basit bir yaklaşımdır ve tahmin edilemez bir önbellek davranışı sağlar.

Her politikanın avantajları ve dezavantajları vardır ve kullanım durumuna bağlı olarak değişiklik gösterir. Örneğin, LRU, veri erişim modellerinin zamanla değişebileceği durumlar için iyi çalışırken, LFU daha sabit erişim desenlerine sahip uygulamalarda etkili olabilir. Önbellek tasarımı, bu politikaların her birinin uygulanabilirliğini ve etkinliğini dikkate almalıdır.

Örnek bir senaryo verir misin?

Tabii ki, önbellek tahliye politikalarının nasıl çalıştığını gösteren bir senaryo verebilirim. Diyelim ki bir web uygulaması geliştiriyorsunuz ve bu uygulama, kullanıcıların sık sık ziyaret ettiği sayfaları hızlı bir şekilde yüklemek için önbellek kullanıyor. Önbelleğin kapasitesi sınırlı olduğu için, yeni sayfalar eklenirken eski sayfaların çıkarılması gerekiyor. İşte burada önbellek tahliye politikaları devreye giriyor.

Senaryo: Web Sayfası Önbelleği

Durum:

Web uygulamanız, kullanıcıların en çok ziyaret ettiği 10 sayfayı önbellekte tutuyor.

Bu sayfalar sık sık güncelleniyor ve kullanıcılar bu sayfalara sürekli erişim sağlıyor.

Yeni bir sayfa popüler hale geldiğinde, bu sayfanın da önbelleğe alınması gerekiyor.

Önbellek Tahliye Politikalarının Uygulanması:

Least Recently Used (LRU):

Bu politikayı kullanırsanız, en uzun süredir kullanılmamış sayfayı önbellekten çıkarırsınız.

Örneğin, "Hakkımızda" sayfasına son erişim 5 gün önce gerçekleşmişse ve bu süre diğer sayfalardan daha uzunsa, bu sayfa önbellekten çıkarılır ve yerine yeni popüler sayfa eklenir.

Least Frequently Used (LFU):

LFU politikasını tercih ederseniz, en az sıklıkla ziyaret edilen sayfayı önbellekten çıkarırsınız.

Diyelim ki "İletişim" sayfası son bir ayda sadece 10 kez ziyaret edilmiş, bu diğer sayfalardan daha az ise, bu sayfa önbellekten çıkarılır.

Random Replacement (RR):

RR politikasını kullanırsanız, hangi sayfanın önbellekten çıkarılacağını rastgele seçersiniz.

Bu durumda, herhangi bir sayfa, örneğin "Blog" veya "Ürünler" sayfası, rastgele seçilip önbellekten çıkarılabilir.

Bu senaryoda, her tahliye politikası farklı bir yaklaşım sunar. LRU ve LFU, kullanım desenlerine bağlı olarak daha tahmin edilebilir ve verimli olabilir, ancak daha fazla kaynak gerektirebilir. RR ise daha basit ve kaynak açısından daha verimli olabilir, ancak tahmin edilemez sonuçlar doğurabilir. Hangi politikanın kullanılacağı, uygulamanın ihtiyaçlarına ve kullanıcı davranışlarına bağlı olarak değişir.