La mise en cache est le processus de stockage des données fréquemment consultées dans un emplacement de stockage temporaire (cache) afin de réduire le temps nécessaire pour récupérer les données à partir de leur source d'origine.
La mise en cache est un moyen de stocker des informations afin qu'elles puissent être consultées plus rapidement à l'avenir. C'est comme garder une copie d'un livre que vous lisez fréquemment sur votre table de chevet au lieu d'avoir à aller à la bibliothèque chaque fois que vous voulez le lire. De la même manière, lorsque vous visitez un site Web, votre ordinateur stockera certaines des informations du site Web afin que la prochaine fois que vous visitez, il puisse se charger plus rapidement.
La mise en cache est un processus qui fait désormais partie intégrante de notre expérience quotidienne en ligne. Il s'agit d'une méthode de stockage des données fréquemment consultées dans un cache, qui est une zone de stockage temporaire. Cela facilite un accès plus rapide aux données, améliorant les performances des applications et du système. La mise en cache est largement utilisée dans les navigateurs Web, les serveurs et les réseaux de diffusion de contenu.
La mise en cache vous permet de réutiliser efficacement les données précédemment récupérées ou calculées, réduisant ainsi le temps nécessaire pour accéder aux données. Lorsqu'une demande est faite pour des données qui ont déjà été consultées, le cache peut répondre directement à la demande, sans qu'il soit nécessaire de récupérer les données à partir de son emplacement de stockage principal. Cela se traduit par des temps de réponse plus rapides et une latence réduite. La mise en cache est couramment utilisée dans les serveurs pour améliorer les performances du site Web et peut être implémentée dans la RAM ou sur un disque.
Dans l'ensemble, la mise en cache est un processus essentiel qui a révolutionné la façon dont nous accédons aux données en ligne. Il est devenu un élément fondamental de l'informatique moderne, nous permettant d'accéder aux données plus rapidement et plus efficacement. En réduisant la latence et en améliorant les performances du système, la mise en cache est devenue un outil essentiel pour les entreprises comme pour les particuliers.
Qu'est-ce que la mise en cache?
Définition
La mise en cache est le processus de stockage des données fréquemment utilisées dans une zone de stockage temporaire appelée cache. L'objectif de la mise en cache est d'améliorer les performances des applications et du système en réduisant le temps nécessaire pour accéder aux données. Lorsqu'une demande est faite pour des données stockées dans le cache, le système peut récupérer les données du cache au lieu de devoir les récupérer à partir de leur source d'origine, ce qui peut être plus lent.
Comment fonctionne la mise en cache ?
Lorsqu'une demande de données est faite, le système vérifie le cache pour voir si les données y sont déjà stockées. Si c'est le cas, le système récupère les données du cache et les transmet à l'utilisateur. Si les données ne sont pas dans le cache, le système les récupère à partir de leur source d'origine et les stocke dans le cache pour une utilisation future. La prochaine fois que les données seront demandées, elles seront servies à partir du cache, ce qui est plus rapide que de les récupérer à partir de leur source d'origine.
Types de Caching
Il existe plusieurs types de mise en cache, notamment la mise en cache mémoire, la mise en cache en mémoire et la mise en cache sur disque. La mise en cache mémoire stocke les données dans la mémoire cache du système, ce qui est plus rapide que de les stocker sur disque. La mise en cache en mémoire stocke les données dans la RAM du système, ce qui est encore plus rapide que la mise en cache en mémoire. La mise en cache du disque stocke les données sur le disque, ce qui est plus lent que la mise en cache de la mémoire mais peut stocker plus de données.
La mise en cache peut également être effectuée à différents niveaux, notamment le navigateur Web, le serveur Web, le CDN (réseau de diffusion de contenu) et le serveur d'origine. Les navigateurs Web mettent en cache le code HTML, les images et le code pour réduire le nombre de requêtes adressées au serveur Web. Les serveurs Web mettent en cache les données de réponse pour réduire la charge sur le processeur et améliorer les performances des applications. Les CDN mettent en cache le contenu pour réduire la latence et améliorer l'expérience utilisateur. Les serveurs d'origine mettent en cache les données pour réduire la charge sur les serveurs principaux et améliorer les performances des applications.
Les API peuvent également utiliser la mise en cache pour améliorer les performances. Lorsqu'une requête API est faite, le système peut vérifier le cache pour voir si la réponse y est déjà stockée. Si c'est le cas, le système peut servir la réponse à partir du cache au lieu de traiter à nouveau la demande.
En conclusion, la mise en cache est une technique précieuse pour améliorer les performances des applications et du système en réduisant le temps nécessaire pour accéder aux données fréquemment utilisées. En stockant les données dans un cache, les systèmes peuvent récupérer les données plus rapidement et réduire la charge sur les serveurs principaux.
Avantages de la mise en cache
La mise en cache est une technique qui peut apporter de nombreux avantages aux applications en améliorant leurs performances, en réduisant les coûts et en augmentant le débit. Voici quelques-uns des avantages les plus importants de la mise en cache :
Performance améliorée
L'un des principaux avantages de la mise en cache est qu'elle peut améliorer considérablement les performances des applications. En effet, la lecture de données à partir d'un cache en mémoire est beaucoup plus rapide que l'accès aux données à partir d'un magasin de données sur disque. En stockant les données fréquemment consultées dans la RAM, la mise en cache réduit la latence associée à l'accès aux données à partir de périphériques de stockage plus lents et à plus long terme. Cela peut améliorer l'expérience utilisateur et accroître l'efficacité des processus métier critiques.
Rentable
La mise en cache peut également aider à réduire les coûts associés à l'utilisation de la base de données. En stockant en mémoire les données fréquemment consultées, la mise en cache réduit le nombre de fois où les données doivent être extraites d'une base de données. Cela peut contribuer à réduire la charge sur le serveur de base de données, ce qui peut contribuer à réduire l'utilisation et les coûts de la base de données.
Débit supérieur
La mise en cache peut également aider à augmenter le débit, c'est-à-dire la quantité de données pouvant être traitées par un système dans un laps de temps donné. En stockant en mémoire les données fréquemment consultées, la mise en cache peut aider à réduire le temps nécessaire pour récupérer les données d'une base de données ou d'un autre périphérique de stockage. Cela peut aider à augmenter le débit global d'une application.
La mise en cache peut prendre de nombreuses formes, notamment le cache Web, le cache distribué et le cache en mémoire. Certaines solutions de mise en cache populaires incluent Redis, Memcached et Hazelcast. Les réseaux de diffusion de contenu (CDN) utilisent également la mise en cache pour stocker le contenu fréquemment consulté dans des emplacements géographiquement distribués, réduisant les temps de chargement et protégeant contre les cyberattaques.
Dans l'ensemble, la mise en cache est une technique puissante qui peut apporter de nombreux avantages aux applications. En améliorant les performances, en réduisant les coûts et en augmentant le débit, la mise en cache peut aider à garantir que les applications sont rapides, efficaces et fiables.
Meilleures pratiques de mise en cache
La mise en cache est un outil puissant pour améliorer les performances et l'évolutivité des applications Web. Cependant, pour exploiter pleinement la mise en cache, il est important de suivre certaines bonnes pratiques. Dans cette section, nous aborderons certaines des meilleures pratiques de mise en cache.
Invalidation du cache
L'invalidation du cache est le processus de suppression des données périmées ou obsolètes du cache. Il est important d'invalider le cache lorsque les données changent, pour s'assurer que les données mises en cache sont à jour. Il existe plusieurs façons d'invalider le cache :
- Durée de vie (TTL): Définissez une limite de temps pendant laquelle le cache peut stocker les données. Après l'expiration du TTL, le cache sera invalidé.
- En-tête de contrôle de cache: utilisez l'en-tête Cache-Control pour spécifier la durée pendant laquelle le cache peut stocker les données. Cet en-tête peut également être utilisé pour spécifier d'autres paramètres liés au cache, par exemple si le cache peut être partagé entre plusieurs utilisateurs ou si le cache doit être revalidé avant de servir les données.
- Invalidation manuelle: invalide le cache manuellement lorsque les données changent. Cela peut être fait en envoyant une requête au serveur avec un en-tête spécifique qui indique au serveur d'invalider le cache.
Politiques de remplacement du cache
Les politiques de remplacement du cache déterminent quels éléments doivent être supprimés du cache lorsque le cache est plein. Il existe plusieurs politiques de remplacement du cache, chacune avec ses propres avantages et inconvénients. Certaines des politiques les plus courantes sont :
- Moins récemment utilisé (LRU): Supprimez l'élément le moins récemment utilisé du cache.
- Premier entré, premier sorti (FIFO): Supprimer l'élément le plus ancien du cache.
- Les moins fréquemment utilisés (LFU): Supprimez l'élément le moins fréquemment utilisé du cache.
En-tête de contrôle de cache
L'en-tête Cache-Control est un en-tête HTTP qui contrôle le comportement de la mise en cache. Il peut être utilisé pour spécifier combien de temps le cache peut stocker les données, si le cache peut être partagé entre plusieurs utilisateurs et si le cache doit être revalidé avant de servir les données. L'en-tête Cache-Control peut également être utilisé pour spécifier d'autres paramètres liés au cache, par exemple si le cache doit stocker les données sur disque ou en mémoire.
Autres considérations
Lors de la mise en œuvre de la mise en cache, il y a plusieurs autres considérations à garder à l'esprit :
- Emplacement du cache: Considérez où stocker le cache. La mise en cache peut être effectuée dans la mémoire principale, sur le disque dur ou sur un réseau de diffusion de contenu (CDN).
- Unité de gestion de la mémoire (MMU): Tenez compte de la MMU lors de la mise en cache dans la mémoire principale. La MMU est responsable de la gestion de l'allocation de mémoire et peut affecter les performances du cache.
- Base de données principale: tenez compte de la base de données principale lors de la mise en cache. Si les données du cache ne sont pas synchronisé avec la base de données back-end, il peut entraîner des incohérences.
- Mise en cache CDN: Envisagez la mise en cache CDN lors de l'utilisation d'un CDN. La mise en cache CDN peut améliorer les performances du cache en stockant les données plus près de l'utilisateur.
- Mise en cache DNS: Envisagez la mise en cache DNS lors de l'utilisation d'un CDN. La mise en cache DNS peut réduire la latence des recherches DNS et améliorer les performances du cache.
En conclusion, la mise en cache est un outil puissant pour améliorer les performances et l'évolutivité des applications Web. En suivant les meilleures pratiques de mise en cache, telles que l'invalidation du cache, les stratégies de remplacement du cache et l'utilisation de l'en-tête Cache-Control, vous pouvez vous assurer que votre cache est efficace et efficient.
Technologies de mise en cache
La mise en cache est une technologie cruciale qui améliore les performances des applications en réduisant le temps de réponse des données fréquemment consultées. Les technologies de mise en cache peuvent être classées en quatre catégories : mise en cache en mémoire, mise en cache proxy, mise en cache CDN et mise en cache du navigateur.
Mise en cache en mémoire
La mise en cache en mémoire stocke les données fréquemment consultées dans la mémoire temporaire, telle que la DRAM, afin de réduire le temps nécessaire pour récupérer les données à partir de périphériques de stockage plus lents. Cette technologie est utilisée dans diverses applications, telles que la gestion de session, les magasins de données clé-valeur et les bases de données NoSQL. La mise en cache en mémoire peut réduire considérablement le temps de réponse d'une application et améliorer l'expérience utilisateur.
Mise en cache du proxy
La mise en cache proxy stocke les données fréquemment consultées sur un serveur proxy entre le client et le serveur. Lorsqu'un client demande des données, le serveur proxy vérifie son cache pour voir si les données demandées sont disponibles. Si les données sont disponibles, le serveur proxy les renvoie au client sans transmettre la demande au serveur. La mise en cache proxy peut améliorer les performances des applications en réduisant l'utilisation de la bande passante et le temps de réponse du serveur.
Mise en cache CDN
La mise en cache CDN stocke les données fréquemment consultées sur plusieurs serveurs répartis dans le monde entier. Lorsqu'un client demande des données, le serveur CDN le plus proche du client renvoie les données. La mise en cache CDN peut améliorer les performances des applications en réduisant le temps de réponse et l'utilisation de la bande passante du serveur. La mise en cache CDN est couramment utilisée pour le contenu multimédia, comme les images et les vidéos.
Mise en cache du navigateur
La mise en cache du navigateur stocke les données fréquemment consultées sur le navigateur du client. Lorsqu'un client demande des données, le navigateur vérifie son cache pour voir si les données demandées sont disponibles. Si les données sont disponibles, le navigateur les renvoie au client sans les demander au serveur. La mise en cache du navigateur peut améliorer l'expérience utilisateur en réduisant le temps de réponse de l'application et l'utilisation de la bande passante.
Les technologies de mise en cache sont essentielles pour améliorer les performances des applications et réduire le temps de réponse des données fréquemment consultées. En utilisant les technologies de mise en cache, les développeurs peuvent considérablement améliorer l'expérience utilisateur et réduire l'utilisation de la bande passante du serveur.
Plus lecture
La mise en cache est le processus de stockage d'un sous-ensemble de données dans une couche de stockage de données à haut débit, généralement de nature transitoire, de sorte que les demandes futures pour ces données soient traitées plus rapidement qu'il n'est possible en accédant à l'emplacement de stockage principal des données. Cela permet une réutilisation efficace des données précédemment récupérées ou calculées (source : AWS). En informatique, un cache est un composant matériel ou logiciel qui stocke des données afin que les demandes futures de ces données puissent être traitées plus rapidement. Les données stockées dans un cache peuvent être le résultat d'un calcul antérieur ou une copie de données stockées ailleurs (source : Wikipédia)).
Termes liés aux performances du site Web