[kotlin] 캐시(Cache) 자료 구조의 구현과 활용 방법

08 Dec 2023

kotlin

캐시(Cache)는 반복적으로 액세스되는 데이터에 대한 빠른 액세스를 제공하여 성능을 향상시키는 데에 유용한 자료 구조입니다. Kotlin에서는 캐시를 구현하고 활용하는 방법에 대해 알아보겠습니다.

캐시 구현하기

캐시를 구현하는 가장 간단한 방법은 HashMap을 사용하는 것입니다. 다음은 Kotlin에서 간단한 캐시를 HashMap을 활용하여 구현한 예시입니다.

class Cache<K, V>(private val capacity: Int) {
    private val cacheMap: LinkedHashMap<K, V> = object : LinkedHashMap<K, V>(capacity, 0.75f, true) {
        override fun removeEldestEntry(eldest: Map.Entry<K, V>?): Boolean {
            return size > capacity
        }
    }

    fun get(key: K): V? {
        return cacheMap[key]
    }

    fun put(key: K, value: V) {
        cacheMap[key] = value
    }
}

이 코드에서는 LinkedHashMap을 사용하여 캐시를 구현했습니다. removeEldestEntry 메서드를 오버라이드하여 캐시의 용량(capacity)을 제한하고, 새로운 항목을 추가할 때마다 용량을 초과하는 경우 가장 오래된 항목을 자동으로 제거합니다.

캐시 활용하기

캐시는 데이터베이스 쿼리나 외부 API 호출과 같이 I/O 작업을 줄이고, 결과를 메모리에 보관하여 반복 액세스의 성능을 향상시키는 데에 활용될 수 있습니다. 아래 예시는 간단한 데이터베이스 쿼리 결과를 캐시에 저장하고 활용하는 방법을 보여줍니다.

fun fetchFromDatabase(query: String): String {
    // 데이터베이스에서 쿼리 실행
    return "Result for $query"
}

val cache = Cache<String, String>(10)

fun getCachedResult(query: String): String {
    return cache.get(query) ?: fetchFromDatabase(query).also {
        cache.put(query, it)
    }
}

위의 예시에서 getCachedResult 함수를 호출할 때마다 먼저 캐시를 확인하고, 결과가 없는 경우 데이터베이스로부터 결과를 가져와서 캐시에 저장합니다. 이를 통해 반복적으로 동일한 쿼리를 실행해야 할 때 I/O 작업을 줄일 수 있습니다.

이처럼 Kotlin에서는 간단한 HashMap을 사용하여 캐시를 구현하고, 데이터베이스 쿼리나 다른 비용이 많이 드는 작업의 결과를 캐시에 저장하여 성능을 향상시킬 수 있습니다.

결론

Kotlin에서 캐시 자료 구조를 구현하고 활용하는 방법을 살펴보았습니다. 캐시를 사용하면 반복 액세스되는 데이터에 대한 빠른 액세스를 제공하여 성능을 향상시킬 수 있습니다. 캐시는 다양한 응용 프로그램에서 성능 개선을 위해 유용하게 활용될 수 있는 중요한 자료 구조입니다.

참고 문헌:

Kotlin 공식 문서
“Effective Java” by Joshua Bloch