---
aliases: 
tags:
  - зрелость/🌱
date:
  - - 2024-05-24
zero-link:
  - "[[00 HighLoad]]"
parents: 
linked:
---
Для каждого ресурса критичной для пользователя является такая характеристика, как время отклика сервера ([Latency](Latency.md)). Увеличение времени отклика сервера приводит к оттоку посетителей. Следовательно, необходимо минимизировать время отклика: для этого необходимо уменьшать время, требуемое на формирование ответа пользователю, при этом для формирования ответа пользователю необходимо получить данные из каких-то внешних ресурсов ([Бэкенд](Бэкенд.md)).

Ускорить сложные запросы может кэширование: мы помещаем результат вычислений в некоторое хранилище (например, [Memcached](Memcached.md) или [Redis](Redis.md)), которое обладает отличными характеристиками по времени доступа к информации. Теперь вместо обращений к медленным, сложным и тяжелым backend’ам нам достаточно выполнить запрос к быстрому кэшу.

![](Pasted%20image%2020240617184722.png)

Система должна уметь выдерживать нагрузку и без кэша. Задача кэша ускорить ответ, а не держать нагрузку.

Кэширование основывается на [принципе локальности](Принцип%20локальности.md).

Чаще всего реализуется на основе хэш-таблиц.

==Системы используемые для кэширования обычно не являются надежными, так что не следует хранить только там какие-то важные данные.== Данные можно разделить на несколько категорий:
- «**Можно потерять**». К этой категории относятся кэши выборок из базы данных. Потеря таких ключей не так страшна, потому что мы можем легко восстановить их значения, обратившись заново к backend’у. Однако частые потери кэшей приводят к излишним обращениям к БД.
- «**Не хотелось бы потерять**». Здесь можно упомянуть счетчики посетителей сайта, просмотров ресурсов и т.п. Хоть и восстановить эти значения иногда напрямую невозможно, но значения этих ключей имеют ограниченный по времени смысл: через несколько минут их значение уже неактуально, и будет рассчитано заново.
- «**Совсем не должны терять**». Кэш удобен для хранения сессий пользователей. Однако содержимое сессий не хотелось бы терять никогда – иначе пользователей на сайте будет «разлогинивать». Как попытаться избежать? Можно кластеризовать систему кэширования, так вероятность потери снижается.

## Уровни кэширования
![](Pasted%20image%2020240617195054.png)

- [Кэширование на стороне браузера](Кэширование%20на%20стороне%20браузера.md)
- [Кэширование на стороне клиента Nginx](Кэширование%20на%20стороне%20клиента%20Nginx.md)
- [Кэширование на стороне Nginx](Кэширование%20на%20стороне%20Nginx.md)
- [Content Delivery Network](Content%20Delivery%20Network.md)
- [Кэширование на сервере](Кэширование%20на%20сервере.md)

Виды кэширования:
- Сквозное. Все запросы проходят через кэш. [Схема](Pasted%20image%2020240617194731.png).
- Кэширование на стороне сервиса. [Схема](Pasted%20image%2020240617194759.png).
- Опережающее. Кладем данные в кэш заранее. [Схема](Pasted%20image%2020240617194938.png).
## Ключ кэширования
Ключ кэширования должен обладать следующими свойствами:
- При изменении параметров выборки, которую мы кэшируем, ключ кэширования должен изменяться (чтобы с новыми параметрами мы не «попали» в старый кэш).
- По параметрам выборки ключ должен определяться однозначно, т.е. для одной и той же выборки ключ кэширования должен быть только один, иначе мы рискуем понизить эффективность процесса кэширования, создавая несколько кэшей для одной и той же выборки.

Можно использовать следующий вариант (пример для PHP): если существует некоторая точка в коде, через которую проходят все обращения к БД, а любое обращение полностью описывается (содержит все параметры запроса) в некоторой структуре `$options`, можно использовать следующий ключ:

```php
$key = md5(serialize($options))
```

Такой ключ удовлетворяет первому условию% при изменении `$options` будет обязательно изменен `$key`, но и второе условие будет соблюдаться, если мы будем все типы данных в $options использовать «канонически», т.е. не допускать строки `"1"` вместо числа `1`. Функция `md5` используется для «сжатия» данных.

## Инвалидация кэша
![Инвалидация кэша](Инвалидация%20кэша.md)

## Cache miss
![Cache miss](Cache%20miss.md)
## Дополнительные материалы
- [Старт с холодным кэшом](Старт%20с%20холодным%20кэшом.md)