Кэш – это временный буфер с доступом содержащий информацию, что запрашивается чаще всего. Найти данные в кэше намного проще и быстрее, чем в удаленном источнике или памяти устройства. Но по сравнению с хранилищем исходных данных её объем существенно меньше.
Что такое кэширование и зачем оно необходимо
Кэширование – дословно, это специально отведенное место для размещения данных с возможностью ускоренного доступа к ним в будущем. Например, в компьютере сохраняются скачанные данные, чтобы в дальнейшем повторно их уже не пришлось загружать.
Сейчас весь мир напрямую зависим от интернета. Кэш создан для экономии времени. Ведь на обработку и передачу данных от поставщиков к клиентам требуется уйма времени. Если нагрузки высокие, без кэширования не обойтись. Благодаря этой функции можно за одни и те же ресурсы, обслужить больше клиентов. При этом поставщики будут дольше отдыхать. При небольших нагрузках кеширование будет положительным для отзывчивости приложения.
Просто так кэширование включать нельзя. Иначе, случиться такая неприятность, как «устаревание данных».
Чтобы не нарушать логику работы приложения необходимо понимать, что вы будете кешировать и насколько устаревшие данные можно отдавать клиенту.
Виды кеширования по механике работы:
Схема технологии Write through cache
1. Write-through cache — кеш сквозной записи, где все измененные данные выполняются сазу одновременно в кеше и хранилище. Скорее всего, он никогда не устареет, могут лишь возникнуть вопросы с когерентностью.
В случае если имеется концепция расчисленного кеширования (memcached, Windows Sever App Fabric, Azure Cache), в таком случае, возможно, применять кеш сквозной записи. Рукопашная реализация синхронизации кешей меж узлами самостоятельнопо себе самостоятельный огромный план, потому не нужно работать ей в рамках разработки приложения.
Не нужно стараться кешировать все без исключения в синхронизированном кеше, по другому значительная доля кодировкидополнения станет работать перестройкой кеша.
Также никак не нужно выпускать из виду то что концепции распределенного кеширования кроме того вызывают общения между системами, что может влиять на быстродействие.
Схема технологии Lazy cache
2. Lazy cache — ленивый кеш или тупой кеш, он же простейший тип кеширования, встроенный во фреймворки. Он сохраняет и раздает данные, пока те не устареют.
Это наиболее легкий тип кеширования, однако, его необходимо применять аккуратно, так как дает устарелые сведения. Можно при каждой записи сбрасывать ленивый кеш, для того чтобы сохранять значимость сведений, однако в таком случаерасходы в реализацию станут сопоставимы с наиболее трудными видами кеширования.
Такой вид кеширования возможно применять с целью сведений, какие практически ни разу никак не изменяются. Иной видприменения – совершать ленивый кеш с незначительным периодом устаревания с целью устойчивой деятельность при всплесках перегрузки.
Такой вид кеширования даст возможность быстрее всех дать ответ.
Схема технологии Synchronized cache
3. Synchronized cache — синхронизированный кеш, при котором, пользователь помимо данных получает метку последнего изменения и информацию о их последнем изменении. Благодаря такому сложному типу кеширования можно всегда иметь самые свежие данные.
Это наиболее нужный вид кеширования, так как отдает свежие сведения и дает возможность осуществить трехуровневый кеш.
Такой вид кеширования встроен в акт HTTP. Компьютер дает отметку перемены, а потребитель кеширует у тебя итог и в дальнейшем запросе представляет данную отметку. Компьютер способен предоставить результат, что положение никак непоменялось и возможно применять кешированный в клиенте объект. Компьютер в свою очередь, приобретя метку способен переспросить у хранилища, существовали ли перемены или же нет.
Этот вид кеширования никак не избавляет от мнимых затрат в общение между системами. По этой причине зачастуюрасширяется другими типами кеширования, чтобы ускорить работу.
Устаревание кеша, когерентность
Размер кеша постоянно ограничен. Нередко он менее объема данных, которые в этот кеш возможно вложить. По этой причине компоненты, размещенные в кеш, заблаговременно либо запоздало будут вытеснены. Инновационные фреймворки с целью кеширования дают возможность весьма эластично распоряжаться устареванием, принимая во внимание ценности, период устаревания, размеры сведений и т.д.
Если одни и те же сведения попадают в разнообразные кеши, то появляется вопрос когерентности кеша. К примеру, одни и те же сведения применяются с целью развития различных страниц и кешируются страницы. Странички, сформированные позднее станут включать обновленные сведения, а странички, закешированные ранее, станут включать устарелые сведения. Подобным способом станет, нарушена слаженность действия.
Простой метод укрепления когерентности – понудительное обветшание (сбрасывание) кеша при изменении сведений. Следовательно, увеличение памяти для кеша, чтобы он поменьше старел, не всегда оптимальная концепция.
Результативность php-кеширования
Основной параметр, что определяет концепцию кеширования – это доля попаданий запросов в кеш. Данный параметр достаточно просто определить, для того чтобы осознать в какой степени ваша концепция кеширования эффективна.
Частые сбросы кеша, кеширование редко запрашиваемых сведений, неудовлетворительный размер кеша – все это проводит к растрате своевременной (как правило) памяти, никак не увеличивая результативность работы.
Иногда сведения изменяются так часто и неожиданно, что кеширование никак не предоставит результата, процент попаданий будет близок к нулю. Однако, как правило, сведения считываются значительно чаще, нежели вносятся, по этой причине кеши результативны.
Принимая во внимание стабильную сетевую нагрузку, в отсутствии кэширования вы никак не можете создать ни один проект. Кэширование предоставляет вероятность доставить сведения немалому диапазону покупателей, задействовав при этом наименьшие средства.