缓存是将频繁访问的数据存储在临时存储位置（缓存）中以减少从其原始源检索数据所需时间的过程。
缓存是一种存储信息的方式，以便将来可以更快地访问它。 这就像在床头柜上放一本您经常阅读的书，而不是每次想阅读时都必须去图书馆。 同样，当您访问一个网站时，您的计算机会存储该网站的一些信息，以便您下次访问时加载速度更快。
缓存是一个已成为我们日常在线体验不可或缺的一部分的过程。 它是一种将经常访问的数据存储在缓存中的方法，缓存是一个临时存储区域。 这有助于更快地访问数据，提高应用程序和系统性能。 缓存广泛用于 Web 浏览器、服务器和内容分发网络。
缓存允许您有效地重用以前检索或计算的数据，从而减少访问数据所需的时间。 当对先前访问过的数据发出请求时，缓存可以直接响应请求，而无需从其主要存储位置检索数据。 这导致更快的响应时间和减少的延迟。 缓存通常用于服务器以提高网站性能，可以在 RAM 或磁盘上实现。
总的来说，缓存是一个必不可少的过程，它彻底改变了我们在线访问数据的方式。 它已成为现代计算的基本组成部分，使我们能够更快、更高效地访问数据。 通过减少延迟和提高系统性能，缓存已成为企业和个人的必备工具。
什么是缓存？
定义
缓存是将经常使用的数据存储在称为缓存的临时存储区域中的过程。 缓存的目标是通过减少访问数据所需的时间来提高应用程序和系统性能。 当对存储在缓存中的数据发出请求时，系统可以从缓存中检索数据，而不必从其原始源获取数据，这可能会更慢。
缓存如何工作？
当请求数据时，系统会检查缓存以查看数据是否已存储在那里。 如果是，系统从缓存中检索数据并将其提供给用户。 如果数据不在缓存中，系统会从其原始来源检索它并将其存储在缓存中以备将来使用。 下次请求数据时，将从缓存中提供数据，这比从原始来源获取数据要快。
缓存的类型
有几种类型的缓存，包括内存缓存、内存缓存和磁盘缓存。 内存缓存将数据存储在系统的缓存内存中，比存储在磁盘上速度更快。 内存缓存将数据存储在系统的 RAM 中，这甚至比内存缓存更快。 磁盘缓存将数据存储在磁盘上，比内存缓存慢，但可以存储更多的数据。
缓存也可以在不同级别完成，包括 Web 浏览器、Web 服务器、CDN（内容分发网络）和源服务器。 Web 浏览器缓存 HTML、图像和代码以减少对 Web 服务器的请求数量。 Web 服务器缓存响应数据以减少 CPU 的负载并提高应用程序性能。 CDN 缓存内容以减少延迟并改善用户体验。 源站缓存数据以减轻后端服务器的负载并提高应用程序性能。
API 还可以使用缓存来提高性能。 发出 API 请求时，系统可以检查缓存以查看响应是否已存储在那里。 如果是，系统可以提供缓存中的响应，而不是再次处理请求。
总之，缓存是一种有价值的技术，可通过减少访问常用数据所需的时间来提高应用程序和系统性能。 通过将数据存储在缓存中，系统可以更快地检索数据并减少后端服务器的负载。
缓存的好处
缓存是一种可以通过提高应用程序性能、降低成本和增加吞吐量来为应用程序带来许多好处的技术。 以下是缓存的一些最重要的好处：
改进的性能
缓存的主要好处之一是它可以显着提高应用程序的性能。 这是因为从内存缓存中读取数据比从磁盘驱动的数据存储中访问数据要快得多。 通过将频繁访问的数据存储在 RAM 中，缓存可以减少与从较慢、长期存储设备访问数据相关的延迟。 这可以增强用户体验并提高关键业务流程的效率。
性价比最高
缓存还有助于降低与数据库使用相关的成本。 通过将频繁访问的数据存储在内存中，缓存减少了需要从数据库中检索数据的次数。 这有助于减少数据库服务器的负载，进而有助于减少数据库的使用和成本。
更高的吞吐量
缓存还可以帮助提高吞吐量，这是系统在给定时间内可以处理的数据量。 通过将频繁访问的数据存储在内存中，缓存可以帮助减少从数据库或其他存储设备检索数据所需的时间。 这有助于提高应用程序的整体吞吐量。
缓存可以采用多种形式，包括网络缓存、分布式缓存和内存缓存。 一些流行的缓存解决方案包括 Redis、Memcached 和 Hazelcast。 内容交付网络 (CDN) 还使用缓存将经常访问的内容存储在地理分布的位置，从而减少加载时间并防止网络攻击。
总的来说，缓存是一种强大的技术，可以为应用程序带来许多好处。 通过提高性能、降低成本和增加吞吐量，缓存可以帮助确保应用程序快速、高效和可靠。
缓存最佳实践
缓存是提高 Web 应用程序性能和可扩展性的强大工具。 但是，要充分利用缓存，遵循一些最佳实践很重要。 在本节中，我们将讨论缓存的一些最佳实践。
缓存失效
缓存失效是从缓存中删除陈旧或过时数据的过程。 重要的是在数据发生变化时使缓存失效，以确保缓存的数据是最新的。 有几种方法可以使缓存失效：
- 生存时间 (TTL)：设置缓存可以存储数据的时间限制。 TTL 过期后，缓存将失效。
- 缓存控制头：使用 Cache-Control 标头指定缓存可以存储数据的时间。 此标头还可用于指定其他与缓存相关的设置，例如是否可以在多个用户之间共享缓存或是否应在提供数据之前重新验证缓存。
- 手动失效: 数据变化时手动使缓存失效。 这可以通过向服务器发送一个带有特定标头的请求来完成，该标头告诉服务器使缓存无效。
缓存替换策略
缓存替换策略确定当缓存已满时应从缓存中删除哪些项目。 有几种缓存替换策略，每种策略都有自己的优点和缺点。 一些最常见的政策是：
- 最近最少使用 (LRU)：从缓存中删除最近最少使用的项目。
- 先进先出（FIFO）：从缓存中删除最旧的项目。
- 最不常用 (LFU)：从缓存中删除最不常用的项目。
缓存控制头
Cache-Control 标头是控制缓存行为的 HTTP 标头。 它可用于指定缓存可以存储数据多长时间，是否可以在多个用户之间共享缓存，以及是否应在提供数据之前重新验证缓存。 Cache-Control 标头还可用于指定其他与缓存相关的设置，例如缓存应该将数据存储在磁盘上还是内存中。
其他注意事项
实施缓存时，还需要牢记其他几个注意事项：
- 缓存位置：考虑将缓存存储在哪里。 缓存可以在主内存、硬盘驱动器或内容分发网络 (CDN) 中完成。
- 内存管理单元 (MMU)：在主存中缓存时考虑MMU。 MMU 负责管理内存分配，可以影响缓存的性能。
- 后端数据库：缓存时考虑后端数据库。 如果缓存中的数据不是 sync与后端数据库同步，可能会导致不一致。
- CDN 缓存: 使用 CDN 时考虑 CDN 缓存。 CDN 缓存可以通过将数据存储在离用户更近的位置来提高缓存的性能。
- DNS缓存: 使用 CDN 时考虑 DNS 缓存。 DNS 缓存可以减少 DNS 查找的延迟并提高缓存的性能。
总之，缓存是提高 Web 应用程序性能和可伸缩性的强大工具。 通过遵循缓存的最佳实践，例如缓存失效、缓存替换策略和使用 Cache-Control 标头，您可以确保您的缓存高效且有效。
缓存技术
缓存是一项关键技术，它通过减少频繁访问数据的响应时间来提高应用程序性能。 缓存技术可以分为四类：内存缓存、代理缓存、CDN缓存和浏览器缓存。
内存缓存
内存缓存将频繁访问的数据存储在临时内存（例如 DRAM）中，以减少从较慢的存储设备中检索数据所需的时间。 该技术用于各种应用程序，例如会话管理、键值数据存储和 NoSQL 数据库。 内存缓存可以显着减少应用程序的响应时间并改善用户体验。
代理缓存
代理缓存将频繁访问的数据存储在客户端和服务器之间的代理服务器上。 当客户端请求数据时，代理服务器检查其缓存以查看请求的数据是否可用。 如果数据可用，代理服务器将其返回给客户端，而不将请求转发给服务器。 代理缓存可以通过减少服务器的带宽使用和响应时间来提高应用程序性能。
CDN 缓存
CDN 缓存将经常访问的数据存储在分布在全球的多个服务器上。 当客户端请求数据时，离客户端最近的CDN服务器返回数据。 CDN 缓存可以通过减少服务器的响应时间和带宽使用来提高应用程序性能。 CDN 缓存通常用于多媒体内容，例如图像和视频。
浏览器缓存
浏览器缓存将经常访问的数据存储在客户端的浏览器上。 当客户端请求数据时，浏览器会检查其缓存以查看请求的数据是否可用。 如果数据可用，浏览器会将其返回给客户端，而无需向服务器请求。 浏览器缓存可以通过减少应用程序的响应时间和带宽使用来改善用户体验。
缓存技术对于提高应用程序性能和减少频繁访问数据的响应时间至关重要。 通过使用缓存技术，开发人员可以显着改善用户体验并减少服务器的带宽使用。
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缓存是将数据子集存储在高速数据存储层中的过程，通常本质上是瞬态的，以便未来对该数据的请求比访问数据的主要存储位置更快地得到满足。 这允许有效地重用以前检索或计算的数据（来源： AWS). 在计算中，缓存是存储数据的硬件或软件组件，以便可以更快地满足未来对该数据的请求。 存储在缓存中的数据可能是早期计算的结果或存储在其他地方的数据副本（来源： 维基百科上的数据））。
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