在 Amazon Neptune Gremlin 中缓存查询结果 - Amazon Neptune
启用缓存使用缓存对缓存结果进行分页查询缓存键异常
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在 Amazon Neptune Gremlin 中缓存查询结果

从引擎版本 1.0.5.1 开始，Amazon Neptune 支持 Gremlin 查询的结果缓存。

您可以启用查询结果缓存，然后使用查询提示来缓存 Gremlin 只读查询的结果。

然后，只要查询仍在缓存中，查询的任何重新运行都会以低延迟且没有 I/O 成本的方式检索缓存的结果。这适用于在 HTTP 端点和使用 Websocket 提交的查询，无论是以字节码还是字符串形式提交。

注意

即使启用了查询缓存，也不会缓存发送到配置文件端点的查询。

您可以通过多种方式控制 Neptune 查询结果缓存的行为。例如：

  • 您可以将缓存的结果以块为单位进行分页。

  • 您可以为指定的查询指定 time-to-live (TTL)。

  • 您可以清除指定查询的缓存。

  • 您可以清除整个缓存。

  • 您可以设置为在结果超过缓存大小时收到通知。

缓存是使用 least-recently-used (LRU) 策略维护的，这意味着一旦分配给缓存的空间已满，就会删除 least-recently-used 结果，以便在缓存新结果时腾出空间。

重要

查询结果缓存不适用于 t3.medium 或 t4.medium 实例类型。

在 Neptune 中启用查询结果缓存

要在 Neptune 中启用查询结果缓存，请使用控制台将 neptune_result_cache 数据库实例参数设置为 1（已启用）。

启用结果缓存后，Neptune 会预留一部分当前内存用于缓存查询结果。您使用的实例类型越大，可用内存越多，Neptune 为缓存预留的内存就越多。

如果结果缓存内存已满，Neptune 会自动丢弃 least-recently-used (LRU) 缓存的结果，以便为新的结果腾出空间。

您可使用 实例状态 命令检查结果缓存的当前状态。

使用提示缓存查询结果

启用查询结果缓存后，您可以使用查询提示来控制查询缓存。以下所有示例都适用于相同的查询遍历，即：

g.V().has('genre','drama').in('likes')

使用 enableResultCache

启用查询结果缓存后，您可以使用 enableResultCache 查询提示缓存 Gremlin 查询的结果，如下所示：

g.with('Neptune#enableResultCache', true)
 .V().has('genre','drama').in('likes')

然后，Neptune 会将查询结果返回给您，并对其进行缓存。稍后，您可以通过再次发出完全相同的查询来访问缓存的结果：

g.with('Neptune#enableResultCache', true)
 .V().has('genre','drama').in('likes')

标识缓存结果的缓存键是查询字符串本身，即：

g.V().has('genre','drama').in('likes')

使用 enableResultCacheWithTTL

您可以使用 enableResultCacheWithTTL 查询提示来指定查询结果应缓存多长时间。例如，以下查询指定查询结果应在 120 秒后过期：

g.with('Neptune#enableResultCacheWithTTL', 120)
 .V().has('genre','drama').in('likes')

同样，标识缓存结果的缓存键是基本查询字符串：

g.V().has('genre','drama').in('likes')

再一次，您可以使用带有 enableResultCache 查询提示的查询字符串来访问缓存的结果：

g.with('Neptune#enableResultCache', true)
 .V().has('genre','drama').in('likes')

如果自缓存结果以来已过去 120 秒或更长时间，则该查询将返回新的结果，并对其进行缓存，但没有任何结果 time-to-live。

您也可以通过再次发出带有 enableResultCacheWithTTL 查询提示的相同查询来访问缓存的结果。例如：

g.with('Neptune#enableResultCacheWithTTL', 140)
 .V().has('genre','drama').in('likes')

在 120 秒（即当前有效的 TTL）过去之前，这个使用 enableResultCacheWithTTL 查询提示的新查询将返回缓存的结果。120 秒后，它将返回新结果并将其缓存 140 秒。 time-to-live

注意

如果查询密钥的结果已被缓存，则与的相同查询键enableResultCacheWithTTL不会生成新结果，也不会影响当前缓存 time-to-live 的结果。

  • 如果之前使用 enableResultCache 缓存结果，则必须先清除缓存，然后 enableResultCacheWithTTL 才能生成新结果并将结果缓存达它指定的 TTL。

  • 如果之前使用 enableResultCachewithTTL 缓存结果，则该先前的 TTL 必须先过期，然后 enableResultCacheWithTTL 才能生成新结果并将结果缓存达它指定的 TTL。

使用 invalidateResultCacheKey

您可以使用 invalidateResultCacheKey 查询提示清除一个特定查询的缓存结果。例如：

g.with('Neptune#invalidateResultCacheKey', true)
 .V().has('genre','drama').in('likes')

该查询会清除查询键 g.V().has('genre','drama').in('likes') 的缓存，并返回该查询的新结果。

也可以将 invalidateResultCacheKey 与 enableResultCache 或 enableResultCacheWithTTL 结合使用。例如，以下查询清除当前缓存的结果，缓存新结果并返回它们：

g.with('Neptune#enableResultCache', true)
 .with('Neptune#invalidateResultCacheKey', true)
 .V().has('genre','drama').in('likes')

使用 invalidateResultCache

您可以使用 invalidateResultCache 查询提示清除查询结果缓存中所有缓存的结果。例如：

g.with('Neptune#invalidateResultCache', true)
 .V().has('genre','drama').in('likes')

该查询会清除整个结果缓存并返回查询的新结果。

也可以将 invalidateResultCache 与 enableResultCache 或 enableResultCacheWithTTL 结合使用。例如，以下查询会清除整个结果缓存，缓存该查询的新结果，然后返回这些结果：

g.with('Neptune#enableResultCache', true)
 .with('Neptune#invalidateResultCache', true)
 .V().has('genre','drama').in('likes')

对缓存查询结果进行分页

假设您已经缓存了大量这样的结果：

g.with('Neptune#enableResultCache', true)
 .V().has('genre','drama').in('likes')

现在假设您发出以下范围查询：

g.with('Neptune#enableResultCache', true)
 .V().has('genre','drama').in('likes').range(0,10)

Neptune 首先寻找完整的缓存键，即 g.V().has('genre','drama').in('likes').range(0,10)。如果该键不存在，Neptune 接下来会查看该查询字符串中是否有不包含范围的键（即 g.V().has('genre','drama').in('likes')）。当它找到该键时，Neptune 会按照该范围所指定，从其缓存中获取前十个结果。

注意

如果您将 invalidateResultCacheKey 查询提示用于末尾有某个范围的查询，当 Neptune 找不到与具有该范围的查询完全匹配的查询时，它会清除没有该范围的查询的缓存。

配合使用 numResultsCached和 .iterate()

使用 numResultsCached 查询提示，可以在不返回所有正在缓存的结果的情况下填充结果缓存，这在您更喜欢对大量结果进行分页时很有用。

numResultsCached 查询提示仅适用于以 iterate() 结尾的查询。

例如，如果要缓存示例查询的前 50 个结果：

g.with("Neptune#enableResultCache", true)
 .with("Neptune#numResultsCached", 50)
 .V().has('genre','drama').in('likes').iterate()

在本例中，缓存中的查询键为：g.with("Neptune#numResultsCached", 50).V().has('genre','drama').in('likes')。现在，您可以使用此查询检索前十个缓存的结果：

g.with("Neptune#enableResultCache", true)
 .with("Neptune#numResultsCached", 50)
 .V().has('genre','drama').in('likes').range(0, 10)

而且，您可以按如下方式从查询中检索接下来的十个结果：

g.with("Neptune#enableResultCache", true)
 .with("Neptune#numResultsCached", 50)
 .V().has('genre','drama').in('likes').range(10, 20)

请勿忘记加入 numResultsCached 提示！它是查询键的重要组成部分，因此必须存在才能访问缓存的结果。

使用 numResultsCached 时，请记住以下事项：

  • 使用 numResultsCached 提供的数字将应用于查询的末尾。  例如，这意味着以下查询实际上缓存了范围 (1000, 1500) 内的结果：

    g.with("Neptune#enableResultCache", true)
 .with("Neptune#numResultsCached", 500)
 .V().range(1000, 2000).iterate()

  • 使用 numResultsCached 提供的数字指定要缓存的最大结果数。  例如，这意味着以下查询实际上缓存了范围 (1000, 2000) 内的结果：

    g.with("Neptune#enableResultCache", true)
 .with("Neptune#numResultsCached", 100000)
 .V().range(1000, 2000).iterate()

  • 以 .range().iterate() 结尾的查询缓存的结果有其自己的范围。  例如，假设您使用如下查询来缓存结果：

    g.with("Neptune#enableResultCache", true)
 .with("Neptune#numResultsCached", 500)
 .V().range(1000, 2000).iterate()

    要从缓存中检索前 100 个结果，您可以编写如下查询：

    g.with("Neptune#enableResultCache", true)
 .with("Neptune#numResultsCached", 500)
 .V().range(1000, 2000).range(0, 100)

    这一百个结果将等同于范围 (1000, 1100) 中基本查询的结果。

用于查找缓存结果的查询缓存键

缓存查询的结果后，使用相同查询缓存键的后续查询将从缓存中检索结果，而不是生成新的结果。查询的查询缓存键的计算方式如下：

  1. 除 numResultsCached 外，所有与缓存相关的查询提示都将被忽略。

  2. 最终 iterate() 步骤被忽略。

  3. 查询的其余部分根据其字节码表示进行排序。

将生成的字符串与缓存中已有的查询结果索引进行匹配，以确定查询是否存在缓存命中。

例如，使用以下查询：

g.withSideEffect('Neptune#typePromotion', false).with("Neptune#enableResultCache", true)
 .with("Neptune#numResultsCached", 50)
 .V().has('genre','drama').in('likes').iterate()

它将存储为以下内容的字节码版本：

g.withSideEffect('Neptune#typePromotion', false)
 .with("Neptune#numResultsCached", 50)
 .V().has('genre','drama').in('likes')

与结果缓存相关的异常

如果您尝试缓存的查询结果太大而无法容纳在缓存内存中，即使删除了先前缓存的所有内容也是如此，那么 Neptune 就会引发 QueryLimitExceededException 故障。不返回任何结果，并且异常会生成以下错误消息：

The result size is larger than the allocated cache,
      please refer to results cache best practices for options to rerun the query.

您可以使用 noCacheExceptions 查询提示抑制此消息，如下所示：

g.with('Neptune#enableResultCache', true)
 .with('Neptune#noCacheExceptions', true)
 .V().has('genre','drama').in('likes')