Что такое кэш?
Кэш — это память устройства, которая хранит часто используемые или временные файлы. Они нужны для быстрого доступа и ускорения работы операционных систем и приложений. Кэш обычно имеет небольшой объем, а процесс его заполнения называется кэшированием. Другими словами, кэширование — это процесс добавления элементов сайта или целых страниц в хранилища быстрого доступа.
Существует 2 вида кэша:
- Аппаратный — есть у процессоров, жестких дисков и графических ускорителей. Это память, используемая системой.
- Программный — представляет собой папки на диске, где приложения и сервисы хранят свои данные для быстрого доступа, при этом каждому приложению отводится отдельная папка.
Как работает кэширование?
Многие приложения, браузеры, мессенджеры активно используют кэширование для повышения скорости работы. Этот процесс происходит следующим образом: когда какой-либо ресурс запрашивает данные, он сначала проверяет кэш. Если данные там есть, сайт их возвращает. Если нет, сервис обращается к базе данных и сохраняет информацию для будущих запросов.
Типы кэширования
- Кэширование на стороне клиента — происходит локально на устройстве пользователя. Например, браузер может запомнить страницы и изображения, чтобы при повторных запросах загружать ресурсы из хранилища.
- Кэширование на стороне сервера — хранение файлов, к которым клиентские браузеры не имеют доступа, на сервере.
Кроме того, кэш сохраняется разными способами:
- В оперативной памяти (RAM). Доступ к данными через RAM значительно быстрее, чем с диска.
- На жестком диске или SSD. Хотя этот способ медленнее предыдущего, он позволяет хранить большие объемы информации. Может использоваться для загрузки результатов запросов или статических файлов.
- Также существует распределенное кэширование. В этом случае кэш хранится на нескольких серверах. Это позволяет повысить доступность и масштабируемость. Такой тип особенно эффективен в системах с высокой нагрузкой.
Преимущества кэширования
1. Ускорение работы систем
При первом посещении страницы браузер загружает все элементы, но при повторном визите этот процесс происходит быстрее благодаря кэшу.
2. Снижение нагрузки на серверы
Когда пользователь заходит на сайт, сервер обрабатывает его запросы и отправляет данные. Если контент кэшируется, запросы уменьшаются, что снижает нагрузку и повышает стабильность работы сайта.
3. Экономия трафика
Для пользователей с ограниченным интернет-доступом кэширование важно, так как оно позволяет снизить объем загружаемой информации при повторных посещениях сайта.
Что такое TTL и как он связан с кэшированием?
Time to Live — это параметр, который определяет, как долго определённые данные или пакеты могут оставаться активными или действительными в сети.
В контексте кэширования TTL устанавливает время, в течение которого файлы должны оставаться в кэше, прежде чем их обновят или почистят. При этом важно установить оптимальный срок. Если он будет слишком длинным, информация устареет, а если слишком коротким — кэш будет часто обновляться и появится лишняя нагрузка.
Когда и зачем нужно чистить кэш?
Чистить кэш необходимо в четырех случаях:
- Программы стали медленнее работать. Чистка поможет повысить производительность.
- Появились ошибки в программах. Старая кэшированная информация может вызывать проблемы после обновлений сайтов.
- Есть угроза безопасности. Кэшированные файлы могут позволить постороннему человеку следить за вашими действиями, особенно на общедоступных устройствах.
- Пространство на диске заполнено. Если почистить сохраненный контент, это поможет освободить память устройства.
Чтобы избежать проблем, удалять кэшированные файлы следует каждые 2–4 недели.