Кэшаванне - гэта працэс захоўвання даных, да якіх часта звяртаюцца, у часовым сховішчы (кэшы), каб скараціць час, неабходны для атрымання даных з першакрыніцы.
Кэшаванне - гэта спосаб захоўвання інфармацыі для больш хуткага доступу да яе ў будучыні. Гэта падобна на тое, каб трымаць асобнік кнігі, якую вы часта чытаеце, на тумбачцы замест таго, каб ісці ў бібліятэку кожны раз, калі вы хочаце яе прачытаць. Такім жа чынам, калі вы наведваеце вэб-сайт, ваш камп'ютар захоўвае частку інфармацыі вэб-сайта, каб пры наступным наведванні ён мог загрузіцца хутчэй.
Кэшаванне - гэта працэс, які стаў неад'емнай часткай нашага штодзённага інтэрнэт-досведу. Гэта спосаб захоўвання часта даступных даных у кэшы, які з'яўляецца месцам часовага захоўвання. Гэта палягчае больш хуткі доступ да даных, паляпшаючы прадукцыйнасць прыкладанняў і сістэмы. Кэшаванне шырока выкарыстоўваецца ў вэб-браўзерах, серверах і сетках дастаўкі кантэнту.
Кэшаванне дазваляе эфектыўна паўторна выкарыстоўваць раней атрыманыя або вылічаныя даныя, такім чынам скарачаючы час, неабходны для доступу да даных. Калі зроблены запыт на дадзеныя, да якіх быў доступ раней, кэш можа адказаць на запыт непасрэдна, без неабходнасці здабываць дадзеныя з месца асноўнага захоўвання. Гэта прыводзіць да больш хуткага часу водгуку і памяншэння затрымкі. Кэшаванне звычайна выкарыстоўваецца на серверах для павышэння прадукцыйнасці вэб-сайта і можа быць рэалізавана ў аператыўнай памяці або на дыску.
Увогуле, кэшаванне - важны працэс, які зрабіў рэвалюцыю ў нашым доступе да дадзеных у Інтэрнэце. Гэта стала фундаментальнай часткай сучасных вылічэнняў, дазваляючы нам атрымліваць доступ да даных хутчэй і больш эфектыўна. За кошт памяншэння затрымкі і павышэння прадукцыйнасці сістэмы кэшаванне стала важным інструментам для прадпрыемстваў і прыватных асоб.
Што такое кэшаванне?
Вызначэнне
Кэшаванне - гэта працэс захоўвання часта выкарыстоўваных даных у часовай вобласці захоўвання, званай кэшам. Мэтай кэшавання з'яўляецца павышэнне прадукцыйнасці прыкладанняў і сістэмы шляхам скарачэння колькасці часу, неабходнага для доступу да дадзеных. Калі зроблены запыт дадзеных, якія захоўваюцца ў кэшы, сістэма можа атрымаць дадзеныя з кэша замест таго, каб атрымліваць іх з першакрыніцы, што можа быць павольней.
Як працуе кэшаванне?
Калі зроблены запыт дадзеных, сістэма правярае кэш, каб убачыць, ці захоўваюцца там дадзеныя. Калі гэта так, сістэма здабывае дадзеныя з кэша і падае іх карыстальніку. Калі дадзеных няма ў кэшы, сістэма здабывае іх з першакрыніцы і захоўвае ў кэшы для далейшага выкарыстання. У наступны раз, калі дадзеныя будуць запытаныя, яны будуць абслугоўвацца з кэша, што хутчэй, чым атрымліваць іх з першакрыніцы.
Віды кэшавання
Існуе некалькі тыпаў кэшавання, у тым ліку кэшаванне памяці, кэшаванне ў памяці і кэшаванне дыска. Кэшаванне памяці захоўвае дадзеныя ў кэш-памяці сістэмы, што адбываецца хутчэй, чым захоўванне на дыску. Кэшаванне ў памяці захоўвае дадзеныя ў аператыўнай памяці сістэмы, што нават хутчэй, чым кэшаванне памяці. Дыскавае кэшаванне захоўвае дадзеныя на дыску, што павольней, чым кэшаванне памяці, але можа захоўваць больш дадзеных.
Кэшаванне таксама можа ажыццяўляцца на розных узроўнях, у тым ліку ў вэб-браўзеры, вэб-серверы, CDN (Сетка дастаўкі кантэнту) і зыходным серверы. Вэб-браўзеры кэшуюць HTML, выявы і код, каб паменшыць колькасць запытаў да вэб-сервера. Вэб-серверы кэшуюць дадзеныя адказаў, каб паменшыць нагрузку на працэсар і павысіць прадукцыйнасць прыкладанняў. CDN кэшуюць змесціва, каб паменшыць затрымку і палепшыць карыстацкі досвед. Серверы Origin кэшуюць даныя, каб паменшыць нагрузку на серверныя серверы і палепшыць прадукцыйнасць прыкладанняў.
API таксама могуць выкарыстоўваць кэшаванне для павышэння прадукцыйнасці. Калі зроблены запыт API, сістэма можа праверыць кэш, каб даведацца, ці захаваўся там адказ. Калі гэта так, сістэма можа абслугоўваць адказ з кэша замест паўторнай апрацоўкі запыту.
У заключэнне, кэшаванне з'яўляецца каштоўным метадам для паляпшэння прадукцыйнасці прыкладанняў і сістэмы за кошт скарачэння часу, неабходнага для доступу да часта выкарыстоўваюцца дадзеных. Захоўваючы дадзеныя ў кэшы, сістэмы могуць атрымліваць даныя хутчэй і зніжаць нагрузку на серверы.
Перавагі кэшавання
Кэшаванне - гэта метад, які можа прынесці мноства пераваг прыкладанням за кошт паляпшэння іх прадукцыйнасці, зніжэння выдаткаў і павелічэння прапускной здольнасці. Вось некаторыя з найбольш важных пераваг кэшавання:
палепшаная прадукцыйнасць
Адной з асноўных пераваг кэшавання з'яўляецца тое, што яно можа значна палепшыць прадукцыйнасць прыкладанняў. Гэта таму, што чытанне дадзеных з кэша ў памяці значна хутчэй, чым доступ да дадзеных з дыскавай сховішчы дадзеных. Захоўваючы даныя, да якіх часта звяртаюцца, у аператыўнай памяці, кэшаванне памяншае затрымку, звязаную з доступам да даных з больш павольных прылад захоўвання дадзеных з большай працягласцю. Гэта можа палепшыць карыстацкі досвед і павысіць эфектыўнасць важных бізнес-працэсаў.
Эканамічна эфектыўны
Кэшаванне таксама можа дапамагчы знізіць выдаткі, звязаныя з выкарыстаннем базы дадзеных. Захоўваючы даныя, да якіх часта звяртаюцца, у памяці, кэшаванне скарачае колькасць разоў, калі дадзеныя неабходна атрымаць з базы дадзеных. Гэта можа дапамагчы паменшыць нагрузку на сервер базы дадзеных, што, у сваю чаргу, можа дапамагчы паменшыць выкарыстанне базы дадзеных і выдаткі.
Больш высокая прапускная здольнасць
Кэшаванне таксама можа дапамагчы павялічыць прапускную здольнасць, якая ўяўляе сабой аб'ём даных, які можа быць апрацаваны сістэмай за пэўны прамежак часу. Захоўваючы даныя, да якіх часта звяртаюцца, у памяці, кэшаванне можа дапамагчы скараціць колькасць часу, неабходнага для атрымання даных з базы дадзеных або іншай прылады захоўвання дадзеных. Гэта можа дапамагчы павялічыць агульную прапускную здольнасць прыкладання.
Кэшаванне можа прымаць розныя формы, уключаючы вэб-кэш, размеркаваны кэш і кэш у памяці. Некаторыя папулярныя рашэнні для кэшавання ўключаюць Redis, Memcached і Hazelcast. Сеткі дастаўкі кантэнту (CDN) таксама выкарыстоўваюць кэшаванне для захоўвання змесціва, да якога часта звяртаюцца, у геаграфічна размеркаваных месцах, скарачаючы час загрузкі і абараняючы ад кібератак.
Увогуле, кэшаванне - гэта магутны метад, які можа прынесці мноства пераваг прыкладанням. Паляпшаючы прадукцыйнасць, зніжаючы выдаткі і павялічваючы прапускную здольнасць, кэшаванне можа дапамагчы забяспечыць хуткасць, эфектыўнасць і надзейнасць прыкладанняў.
Лепшыя практыкі кэшавання
Кэшаванне - гэта магутны інструмент для павышэння прадукцыйнасці і маштабаванасці вэб-праграм. Аднак, каб у поўнай меры выкарыстоўваць кэшаванне, важна прытрымлівацца некаторых лепшых практык. У гэтым раздзеле мы абмяркуем некаторыя лепшыя практыкі кэшавання.
Несапраўднасць кэша
Ануляцыя кэша - гэта працэс выдалення састарэлых або састарэлых даных з кэша. Важна зрабіць кэш несапраўдным пры змене даных, каб пераканацца, што кэшаваныя даныя актуальныя. Ёсць некалькі спосабаў зрабіць кэш несапраўдным:
- Тэрмін жыцця (TTL): Усталюйце ліміт часу для захоўвання дадзеных у кэшы. Пасля заканчэння TTL кэш стане несапраўдным.
- Загаловак Cache-Control: Выкарыстоўвайце загаловак Cache-Control, каб вызначыць, як доўга кэш можа захоўваць дадзеныя. Гэты загаловак таксама можа быць выкарыстаны для ўказання іншых параметраў, звязаных з кэшам, напрыклад, ці можа кэш быць агульным паміж некалькімі карыстальнікамі або ці трэба кэш правяраць яшчэ раз перад абслугоўваннем даных.
- Ручная несапраўднасць: зрабіць кэш несапраўдным уручную пры змене дадзеных. Гэта можа быць зроблена шляхам адпраўкі запыту на сервер з пэўным загалоўкам, які загадвае серверу зрабіць кэш несапраўдным.
Палітыкі замены кэша
Палітыкі замены кэша вызначаюць, якія элементы павінны быць выдалены з кэша, калі кэш запоўнены. Існуе некалькі палітык замены кэша, кожная з якіх мае свае перавагі і недахопы. Некаторыя з найбольш распаўсюджаных палітык:
- Найменш выкарыстоўваныя (LRU): выдаліць элемент, які выкарыстоўваўся найменш нядаўна, з кэша.
- Першы прыбыў - першы выйшаў (FIFO): выдаліць самы стары элемент з кэша.
- Найменш часта выкарыстоўваюцца (LFU): выдаліць з кэша элемент, які радзей выкарыстоўваецца.
Загаловак Cache-Control
Загаловак Cache-Control - гэта загаловак HTTP, які кіруе паводзінамі кэшавання. Яго можна выкарыстоўваць, каб вызначыць, як доўга кэш можа захоўваць даныя, ці можа кэш сумесна выкарыстоўвацца некалькімі карыстальнікамі і ці трэба кэш правяраць паўторна перад абслугоўваннем даных. Загаловак Cache-Control можа таксама выкарыстоўвацца для ўказання іншых параметраў, звязаных з кэшам, напрыклад, ці павінен кэш захоўваць дадзеныя на дыску або ў памяці.
іншыя меркаванні
Пры рэалізацыі кэшавання трэба мець на ўвазе некалькі іншых меркаванняў:
- Размяшчэнне кэша: Падумайце, дзе захоўваць кэш. Кэшаванне можа ажыццяўляцца ў асноўнай памяці, на цвёрдым дыску або ў сетцы дастаўкі кантэнту (CDN).
- Блок кіравання памяццю (MMU): Улічвайце MMU пры кэшаванні ў асноўнай памяці. MMU адказвае за кіраванне размеркаваннем памяці і можа паўплываць на прадукцыйнасць кэша.
- Рэзервовая база дадзеных: Улічвайце бэкэнд базу дадзеных пры кэшаванні. Калі дадзеных у кэшы няма syncхранізацыя з бэк-энд базай дадзеных, гэта можа прывесці да неадпаведнасці.
- Кэшаванне CDN: Разгледзім кэшаванне CDN пры выкарыстанні CDN. Кэшаванне CDN можа палепшыць прадукцыйнасць кэша, захоўваючы дадзеныя бліжэй да карыстальніка.
- Кэш DNS: Разгледзім кэшаванне DNS пры выкарыстанні CDN. Кэшаванне DNS можа паменшыць затрымку пошуку DNS і палепшыць прадукцыйнасць кэша.
У заключэнне, кэшаванне - гэта магутны інструмент для павышэння прадукцыйнасці і маштабаванасці вэб-праграм. Выконваючы лепшыя практыкі для кэшавання, такія як прызнанне кэша несапраўдным, палітыкі замены кэша і выкарыстанне загалоўка Cache-Control, вы можаце пераканацца, што ваш кэш эфектыўны і дзейсны.
Тэхналогіі кэшавання
Кэшаванне - важная тэхналогія, якая паляпшае прадукцыйнасць прыкладанняў за кошт скарачэння часу водгуку даных, да якіх часта звяртаюцца. Тэхналогіі кэшавання можна падзяліць на чатыры катэгорыі: кэшаванне ў памяці, кэшаванне проксі, кэшаванне CDN і кэшаванне браўзера.
Кэшаванне ў памяці
In-Memory Caching захоўвае даныя, да якіх часта звяртаюцца, у часовай памяці, такой як DRAM, каб скараціць час, неабходны для атрымання даных з больш павольных прылад захоўвання дадзеных. Гэтая тэхналогія выкарыстоўваецца ў розных праграмах, такіх як кіраванне сесіямі, сховішчы даных па ключах і базах дадзеных NoSQL. Кэшаванне ў памяці можа значна скараціць час водгуку прыкладання і палепшыць карыстацкі досвед.
Кэшаванне проксі
Кэшаванне проксі захоўвае даныя, да якіх часта звяртаюцца, на проксі-серверы паміж кліентам і серверам. Калі кліент запытвае дадзеныя, проксі-сервер правярае яго кэш, каб убачыць, ці даступныя запытаныя дадзеныя. Калі дадзеныя даступныя, проксі-сервер вяртае іх кліенту без перанакіравання запыту на сервер. Кэшаванне проксі-сервера можа палепшыць прадукцыйнасць прыкладання за кошт зніжэння выкарыстання паласы прапускання і часу водгуку сервера.
Кэшаванне CDN
CDN Caching захоўвае даныя, да якіх часта звяртаюцца, на некалькіх серверах, размешчаных па ўсім свеце. Калі кліент запытвае дадзеныя, сервер CDN, бліжэйшы да кліента, вяртае дадзеныя. Кэшаванне CDN можа палепшыць прадукцыйнасць прыкладання за кошт скарачэння часу водгуку і выкарыстання прапускной здольнасці сервера. Кэшаванне CDN звычайна выкарыстоўваецца для мультымедыйнага кантэнту, напрыклад малюнкаў і відэа.
Кэшаванне аглядальніка
Кэшаванне браўзера захоўвае даныя, да якіх часта звяртаюцца, у браўзеры кліента. Калі кліент запытвае дадзеныя, браўзер правярае свой кэш, каб убачыць, ці даступныя запытаныя дадзеныя. Калі дадзеныя даступныя, браўзер вяртае іх кліенту, не запытваючы з сервера. Кэшаванне браўзера можа палепшыць карыстацкі досвед за кошт скарачэння часу водгуку прыкладання і выкарыстання паласы прапускання.
Тэхналогіі кэшавання неабходныя для павышэння прадукцыйнасці прыкладанняў і скарачэння часу водгуку даных, да якіх часта звяртаюцца. Выкарыстоўваючы тэхналогіі кэшавання, распрацоўшчыкі могуць значна палепшыць карыстацкі досвед і паменшыць выкарыстанне прапускной здольнасці сервера.
Больш чытання
Кэшаванне - гэта працэс захавання падмноства даных на ўзроўні высакахуткаснага сховішча даных, які звычайна мае часовы характар, так што будучыя запыты на гэтыя даныя абслугоўваюцца хутчэй, чым гэта магчыма пры доступе да асноўнага месца захоўвання даных. Гэта дазваляе эфектыўна паўторна выкарыстоўваць раней атрыманыя або вылічаныя даныя (крыніца: AWS). У вылічальнай тэхніцы кэш - гэта апаратны або праграмны кампанент, які захоўвае дадзеныя, каб будучыя запыты на гэтыя дадзеныя маглі абслугоўвацца хутчэй. Дадзеныя, якія захоўваюцца ў кэшы, могуць быць вынікам папярэдніх вылічэнняў або копіяй дадзеных, якія захоўваюцца ў іншым месцы (крыніца: Вікіпедыя)).
Звязаныя ўмовы прадукцыйнасці вэб-сайта