Letsbe time-slot-cache

• JDK 17
• Spring Boot 3.2.0
• gradle 8.2

Introduction

OpenEndRange를 어떤 식으로 다루면 좋을까 고민하다가 만들어본 캐시입니다. 캐시는 Redis를 사용하고, 비트맵을 사용하여 저장하고 조회합니다. 비트맵 기반 접근 방식은 작은 스토리지 사용과 빠른 액세스를 보장하므로 효율적인 슬롯 관리가 필요한 서비스에 적용하기 좋습니다.

IDEA

OpenEndRange<Instant>[시작, 끝)을 기준일(7일) 기준시간(10분)으로 분리하여 REDIS BITMAP에 저장합니다.

• key는 시간 슬롯 범위의 시작점이고, 각 비트는 Duration(10분) 단위로 시간 슬롯의 사용 가능 여부를 나타냅니다.
• Redis 기본조회 조건을 일요일로 설정하여 7일 단위로 데이터를 모아서 저장합니다. (7일24시간60분/(10분)=1008비트 ~= 1024bit word단위)
• 긴 기간의 TimeSlot을 조회할 때는 여러개의 key를 조회하여 합집합을 구합니다.
• 짧은 기간의 TimeSlot을 조회할 때는 하나의 key를 조회하여 대상 Bit만 뽑아 Deserialize 합니다.

기준	BitSet 사용	Interval 객체 사용
저장 공간 효율성	높음 (1비트로 표현)	낮음 (객체에 더 많은 정보 저장)
접근 시간	빠름 (상수 시간)	상대적으로 느림 (객체 순회 필요)
유연성	낮음 (시간 슬롯 사용 여부만 표현)	높음 (추가 정보 저장 가능)
데이터 구조의 직관성	낮음 (비트 인덱스 계산 필요)	높음 (시작/종료 시간 명확)
추가 정보 저장	어려움	용이

TimeSlotCache: Manages the time slot data.

• baseTime: 시간 슬롯 범위의 시작점입니다.
• slot: 시간 슬롯의 사용 가능 여부를 나타내는 비트셋입니다.
• key: Redis 키를 생성하기 위해 지연 초기화된 속성입니다.
• value: 시간 슬롯을 나타내는 시작시각에서 OpenEndRange을 생성하기 위해 지연 초기화된 속성입니다.

BIT	DESC
0	ENABLE
1	DISABLE

System Architecture

time-slot-cache는 다음과 같은 구조로 이루어져 있습니다.

classDiagram

class application {
    <<module>>
    dto
    controller
    service
}

class domain {
    <<module>>
    aggregate
    cache
    repository
    service
}

class infrastructure {
    <<module>>
    client
    repository
	entity
	mapper
	cache
}

application --|> domain
application --|> infrastructure
infrastructure --|> domain

application: application module
application: - 외부 요청 처리 및 응답 (API)
application: - Aggregate를 사용하여 비즈니스 로직 처리

domain: domain module
domain: - Aggregate 로직에 대한 비즈니스 로직
domain: - 도메인 객체

infrastructure: infrastructure module
infrastructure: - Aggregate를 구성하기 위한 서비스 연결
infrastructure: - 데이터 영속성과 관련된 로직 캡슐화

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Gradle Multi-Project

• main
• application
• domain
• infrastructure