La memorizzazione nella cache è il processo di archiviazione dei dati a cui si accede di frequente in una posizione di archiviazione temporanea (cache) per ridurre il tempo necessario per recuperare i dati dalla fonte originale.
La memorizzazione nella cache è un modo per archiviare le informazioni in modo da potervi accedere più rapidamente in futuro. È come tenere una copia di un libro che leggi spesso sul comodino invece di dover andare in biblioteca ogni volta che vuoi leggerlo. Allo stesso modo, quando visiti un sito Web, il tuo computer memorizzerà alcune delle informazioni del sito Web in modo che la prossima volta che lo visiti, possa caricarsi più velocemente.
La memorizzazione nella cache è un processo che è diventato parte integrante della nostra esperienza online quotidiana. È un metodo per archiviare i dati a cui si accede di frequente in una cache, che è un'area di archiviazione temporanea. Ciò facilita l'accesso più rapido ai dati, migliorando le prestazioni dell'applicazione e del sistema. La memorizzazione nella cache è ampiamente utilizzata nei browser Web, nei server e nelle reti di distribuzione dei contenuti.
La memorizzazione nella cache consente di riutilizzare in modo efficiente i dati recuperati o calcolati in precedenza, riducendo così il tempo necessario per accedere ai dati. Quando viene effettuata una richiesta per i dati a cui è stato effettuato l'accesso in precedenza, la cache può rispondere direttamente alla richiesta, senza la necessità di recuperare i dati dalla posizione di archiviazione principale. Ciò si traduce in tempi di risposta più rapidi e latenza ridotta. La memorizzazione nella cache è comunemente utilizzata nei server per migliorare le prestazioni del sito Web e può essere implementata nella RAM o su un disco.
Nel complesso, la memorizzazione nella cache è un processo essenziale che ha rivoluzionato il modo in cui accediamo ai dati online. È diventata una parte fondamentale dell'informatica moderna, consentendoci di accedere ai dati in modo più rapido ed efficiente. Riducendo la latenza e migliorando le prestazioni del sistema, la memorizzazione nella cache è diventata uno strumento essenziale sia per le aziende che per i privati.
Che cos'è il caching?
Definizione
La memorizzazione nella cache è il processo di archiviazione dei dati utilizzati di frequente in un'area di archiviazione temporanea chiamata cache. L'obiettivo della memorizzazione nella cache è migliorare le prestazioni dell'applicazione e del sistema riducendo il tempo necessario per accedere ai dati. Quando viene effettuata una richiesta per i dati archiviati nella cache, il sistema può recuperare i dati dalla cache invece di doverli recuperare dalla fonte originale, che può essere più lenta.
Come funziona la memorizzazione nella cache?
Quando viene effettuata una richiesta di dati, il sistema controlla la cache per vedere se i dati sono già memorizzati lì. Se lo è, il sistema recupera i dati dalla cache e li fornisce all'utente. Se i dati non si trovano nella cache, il sistema li recupera dalla fonte originale e li memorizza nella cache per un uso futuro. La volta successiva che i dati vengono richiesti, verranno serviti dalla cache, che è più veloce rispetto al recupero dalla fonte originale.
Tipi di memorizzazione nella cache
Esistono diversi tipi di memorizzazione nella cache, inclusa la memorizzazione nella cache, la memorizzazione nella cache e la memorizzazione nella cache del disco. La memorizzazione nella cache memorizza i dati nella memoria cache del sistema, che è più veloce rispetto all'archiviazione su disco. La memorizzazione nella cache memorizza i dati nella RAM del sistema, che è ancora più veloce della memorizzazione nella cache. La memorizzazione nella cache del disco memorizza i dati su disco, che è più lento della memorizzazione nella cache ma può archiviare più dati.
La memorizzazione nella cache può essere eseguita anche a diversi livelli, inclusi browser Web, server Web, CDN (Content Delivery Network) e server di origine. I browser Web memorizzano nella cache HTML, immagini e codice per ridurre il numero di richieste al server Web. I server Web memorizzano nella cache i dati di risposta per ridurre il carico sulla CPU e migliorare le prestazioni dell'applicazione. I CDN memorizzano nella cache il contenuto per ridurre la latenza e migliorare l'esperienza dell'utente. I server di origine memorizzano nella cache i dati per ridurre il carico sui server back-end e migliorare le prestazioni delle applicazioni.
Le API possono anche utilizzare la memorizzazione nella cache per migliorare le prestazioni. Quando viene effettuata una richiesta API, il sistema può controllare la cache per vedere se la risposta è già memorizzata lì. Se lo è, il sistema può fornire la risposta dalla cache invece di elaborare nuovamente la richiesta.
In conclusione, la memorizzazione nella cache è una tecnica preziosa per migliorare le prestazioni dell'applicazione e del sistema riducendo il tempo necessario per accedere ai dati utilizzati di frequente. Memorizzando i dati in una cache, i sistemi possono recuperare i dati più velocemente e ridurre il carico sui server back-end.
Vantaggi della memorizzazione nella cache
La memorizzazione nella cache è una tecnica che può apportare numerosi vantaggi alle applicazioni migliorandone le prestazioni, riducendo i costi e aumentando il throughput. Ecco alcuni dei vantaggi più importanti della memorizzazione nella cache:
Prestazione migliorata
Uno dei principali vantaggi della memorizzazione nella cache è che può migliorare significativamente le prestazioni delle applicazioni. Questo perché la lettura dei dati da una cache in memoria è molto più veloce rispetto all'accesso ai dati da un archivio dati basato su disco. Memorizzando i dati a cui si accede di frequente nella RAM, la memorizzazione nella cache riduce la latenza associata all'accesso ai dati da dispositivi di archiviazione più lenti ea lungo termine. Ciò può migliorare l'esperienza dell'utente e aumentare l'efficienza dei processi aziendali critici.
Costo-efficace
La memorizzazione nella cache può anche aiutare a ridurre i costi associati all'utilizzo del database. Memorizzando in memoria i dati a cui si accede di frequente, la memorizzazione nella cache riduce il numero di volte in cui i dati devono essere recuperati da un database. Questo può aiutare a ridurre il carico sul server del database, che a sua volta può aiutare a ridurre l'utilizzo e i costi del database.
Maggiore produttività
La memorizzazione nella cache può anche aiutare ad aumentare il throughput, ovvero la quantità di dati che può essere elaborata da un sistema in un determinato periodo di tempo. Archiviando in memoria i dati a cui si accede di frequente, la memorizzazione nella cache può aiutare a ridurre il tempo necessario per recuperare i dati da un database o da un altro dispositivo di archiviazione. Ciò può contribuire ad aumentare la velocità effettiva complessiva di un'applicazione.
La memorizzazione nella cache può assumere molte forme, tra cui cache Web, cache distribuita e cache in memoria. Alcune soluzioni di memorizzazione nella cache popolari includono Redis, Memcached e Hazelcast. Le reti di distribuzione dei contenuti (CDN) utilizzano anche la memorizzazione nella cache per archiviare i contenuti a cui si accede di frequente in posizioni geograficamente distribuite, riducendo i tempi di caricamento e proteggendo dagli attacchi informatici.
Nel complesso, la memorizzazione nella cache è una tecnica potente che può portare numerosi vantaggi alle applicazioni. Migliorando le prestazioni, riducendo i costi e aumentando il throughput, la memorizzazione nella cache può aiutare a garantire che le applicazioni siano veloci, efficienti e affidabili.
Best practice per la memorizzazione nella cache
La memorizzazione nella cache è un potente strumento per migliorare le prestazioni e la scalabilità delle applicazioni Web. Tuttavia, per sfruttare appieno la memorizzazione nella cache, è importante seguire alcune best practice. In questa sezione, discuteremo alcune delle migliori pratiche per la memorizzazione nella cache.
Invalidazione della cache
L'invalidazione della cache è il processo di rimozione dei dati non aggiornati o non aggiornati dalla cache. È importante invalidare la cache quando i dati vengono modificati, per assicurarsi che i dati memorizzati nella cache siano aggiornati. Esistono diversi modi per invalidare la cache:
- Tempo di vita (TTL): imposta un limite di tempo per quanto tempo la cache può memorizzare i dati. Dopo la scadenza del TTL, la cache verrà invalidata.
- Intestazione di controllo della cache: utilizzare l'intestazione Cache-Control per specificare per quanto tempo la cache può archiviare i dati. Questa intestazione può essere utilizzata anche per specificare altre impostazioni relative alla cache, ad esempio se la cache può essere condivisa tra più utenti o se la cache deve essere riconvalidata prima di servire i dati.
- Invalidazione manuale: invalida la cache manualmente quando i dati cambiano. Questo può essere fatto inviando una richiesta al server con un'intestazione specifica che dice al server di invalidare la cache.
Criteri di sostituzione della cache
Le politiche di sostituzione della cache determinano quali elementi devono essere rimossi dalla cache quando la cache è piena. Esistono diverse politiche di sostituzione della cache, ognuna con i propri vantaggi e svantaggi. Alcune delle politiche più comuni sono:
- Usato meno di recente (LRU): rimuove l'elemento utilizzato meno di recente dalla cache.
- First-in-first-out (FIFO): rimuove l'elemento più vecchio dalla cache.
- Utilizzo meno frequente (LFU): rimuove l'elemento utilizzato meno di frequente dalla cache.
Intestazione di controllo della cache
L'intestazione Cache-Control è un'intestazione HTTP che controlla il comportamento della memorizzazione nella cache. Può essere utilizzato per specificare per quanto tempo la cache può archiviare i dati, se la cache può essere condivisa tra più utenti e se la cache deve essere riconvalidata prima di servire i dati. L'intestazione Cache-Control può essere utilizzata anche per specificare altre impostazioni relative alla cache, ad esempio se la cache deve archiviare i dati su disco o in memoria.
altre considerazioni
Quando si implementa la memorizzazione nella cache, ci sono molte altre considerazioni da tenere a mente:
- Posizione della cache: considera dove archiviare la cache. La memorizzazione nella cache può essere eseguita nella memoria principale, sul disco rigido o su una rete di distribuzione dei contenuti (CDN).
- Unità di gestione della memoria (MMU): Considera la MMU durante la memorizzazione nella cache nella memoria principale. La MMU è responsabile della gestione dell'allocazione della memoria e può influire sulle prestazioni della cache.
- Database di back-end: considerare il database back-end durante la memorizzazione nella cache. Se i dati nella cache non lo sono syncsincronizzato con il database di back-end, può portare a incoerenze.
- Memorizzazione nella cache della CDN: considerare la memorizzazione nella cache CDN quando si utilizza un CDN. La memorizzazione nella cache CDN può migliorare le prestazioni della cache memorizzando i dati più vicino all'utente.
- Cache DNS: considerare la memorizzazione nella cache DNS quando si utilizza un CDN. La memorizzazione nella cache DNS può ridurre la latenza delle ricerche DNS e migliorare le prestazioni della cache.
In conclusione, il caching è un potente strumento per migliorare le prestazioni e la scalabilità delle applicazioni web. Seguendo le migliori pratiche per la memorizzazione nella cache, come l'invalidazione della cache, i criteri di sostituzione della cache e utilizzando l'intestazione Cache-Control, puoi assicurarti che la tua cache sia efficiente ed efficace.
Tecnologie di memorizzazione nella cache
La memorizzazione nella cache è una tecnologia cruciale che migliora le prestazioni delle applicazioni riducendo i tempi di risposta dei dati a cui si accede di frequente. Le tecnologie di caching possono essere classificate in quattro categorie: caching in memoria, caching proxy, caching CDN e caching del browser.
Cache in memoria
La cache in memoria memorizza i dati a cui si accede di frequente nella memoria temporanea, come la DRAM, per ridurre il tempo necessario per recuperare i dati dai dispositivi di archiviazione più lenti. Questa tecnologia viene utilizzata in varie applicazioni, come la gestione delle sessioni, gli archivi di dati chiave-valore e i database NoSQL. La memorizzazione nella cache in memoria può ridurre significativamente il tempo di risposta di un'applicazione e migliorare l'esperienza dell'utente.
Caching proxy
Proxy Caching memorizza i dati a cui si accede di frequente su un server proxy tra il client e il server. Quando un client richiede dati, il server proxy controlla la propria cache per vedere se i dati richiesti sono disponibili. Se i dati sono disponibili, il server proxy li restituisce al client senza inoltrare la richiesta al server. Il proxy caching può migliorare le prestazioni dell'applicazione riducendo l'utilizzo della larghezza di banda e il tempo di risposta del server.
Memorizzazione nella cache della CDN
CDN Caching archivia i dati a cui si accede di frequente su più server distribuiti in tutto il mondo. Quando un client richiede dati, il server CDN più vicino al client restituisce i dati. La memorizzazione nella cache CDN può migliorare le prestazioni dell'applicazione riducendo i tempi di risposta e l'utilizzo della larghezza di banda del server. La memorizzazione nella cache CDN è comunemente utilizzata per i contenuti multimediali, come immagini e video.
Caching del browser
La memorizzazione nella cache del browser memorizza i dati a cui si accede di frequente nel browser del client. Quando un client richiede dati, il browser controlla la sua cache per vedere se i dati richiesti sono disponibili. Se i dati sono disponibili, il browser li restituisce al client senza richiederli al server. La memorizzazione nella cache del browser può migliorare l'esperienza dell'utente riducendo i tempi di risposta dell'applicazione e l'utilizzo della larghezza di banda.
Le tecnologie di memorizzazione nella cache sono essenziali per migliorare le prestazioni delle applicazioni e ridurre i tempi di risposta dei dati a cui si accede di frequente. Utilizzando le tecnologie di memorizzazione nella cache, gli sviluppatori possono migliorare in modo significativo l'esperienza dell'utente e ridurre l'utilizzo della larghezza di banda del server.
Più Reading
La memorizzazione nella cache è il processo di archiviazione di un sottoinsieme di dati in un livello di archiviazione dati ad alta velocità, in genere di natura transitoria, in modo che le richieste future per tali dati vengano soddisfatte più rapidamente di quanto sia possibile accedendo alla posizione di archiviazione primaria dei dati. Ciò consente un riutilizzo efficiente dei dati recuperati o calcolati in precedenza (fonte: AWS). In informatica, una cache è un componente hardware o software che memorizza i dati in modo che le future richieste di tali dati possano essere servite più velocemente. I dati archiviati in una cache potrebbero essere il risultato di un calcolo precedente o una copia di dati archiviati altrove (fonte: wikipedia)).
Termini relativi alle prestazioni del sito web