--- aliases: - кэш - кэша - кеш tags: - maturity/🌱 date: - - 2024-05-24 zero-link: - "[[../../meta/zero/00 HighLoad|00 HighLoad]]" parents: linked: --- Для каждого ресурса критичной для пользователя является такая характеристика, как [[Latency|время отклика]] сервера. Увеличение времени отклика сервера приводит к оттоку посетителей. Следовательно, необходимо минимизировать [[Latency|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)). > [!TIP] Работа без кэша > Хорошая система должна уметь выдерживать нагрузку и без кэша. Задача кэша ускорить ответ, а не держать нагрузку. Сами 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. ==Системы используемые для кэширования обычно не являются надежными, так что не следует хранить только там какие-то важные данные.== ## Уровни кэширования ![](../../meta/files/images/Pasted%20image%2020240617195054.png) ![[../../meta/files/images/Pasted image 20241103033544.png]] Уровни кэширования: - [Кэширование на стороне браузера](highload/Кэширование%20на%20стороне%20браузера.md). Ответы HTTP могут кэшироваться браузером. При первом запросе данных по HTTP они возвращаются с политикой истечения срока действия в заголовке HTTP. При повторном запросе данных клиентское приложение сначала пытается получить их из кэша браузера. - [Кэширование на стороне Nginx](../devops/nginx/Кэширование%20на%20стороне%20Nginx.md) - [Content Delivery Network](highload/Content%20Delivery%20Network.md). CDN кэширует статические веб-ресурсы. Клиенты могут получать данные с ближайшего узла CDN. - **Балансировщик нагрузки**: Балансировщик также может кэшировать ресурсы. - [Кэширование в приложении](Кэширование%20в%20приложении.md). В сервисах есть несколько уровней кэша. Если данные не находятся в кэше процессора, сервис пытается получить их из памяти. Иногда в сервисе есть вторичный уровень кэша для хранения данных на диске. - **Распределённый кэш**: Распределённые кэши, такие как Redis, хранят пары ключ-значение в памяти для множества сервисов. Это обеспечивает значительно лучшую производительность чтения и записи по сравнению с базой данных. - **База данных**: Даже в базе данных есть различные уровни кэша **Виды кэширования:** - Сквозное. Все запросы проходят через кэш. [Схема](../../meta/files/images/Pasted%20image%2020240617194731.png). - Кэширование на стороне сервиса. [Схема](../../meta/files/images/Pasted%20image%2020240617194759.png). - Опережающее. Кладем данные в кэш заранее. [Схема](../../meta/files/images/Pasted%20image%2020240617194938.png). Чаще всего кэш реализуется на основе [[../fundamental/structure/Хеш-таблица|хеш-таблиц]] и использует [принцип локальности](../fundamental/Принцип%20локальности.md). Для работы с хеш-таблицей вам необходим [[highload/Ключ кэширования|ключ кэширования]] и сами данные. По ключу данные кладутся и забираются из таблицы. Для хранения результатов кэширования я обычно использую JSON. Использую для этого библиотеку [[../../../../knowledge/dev/java/other/Jackson|Jackson]], но есть один [[../snippet/Преобразование Json из коллекции в Java объект при помощи Jackson|нюанс при работе с коллекциям]], который стоит учитывать. При желании результат кэширования можно сжать используя [[../algorithm/GZIP|GZIP]]. Однако, приходится использовать [[../other/Base64|Base64]], чтобы преобразовать байты полученные от gzip в строку, и уже в таком виде положить в Redis. Не смотря на то, что Base64 увеличивает размер строки на 33% все равно получается намного компактнее, чем просто JSON. Рано или поздно исходные данные изменяются, и кэш перестает быть валидным. Часто важно, чтобы кэш сбрасывался сразу же за изменением. За это отвечает [[highload/Инвалидация кэша|Инвалидация кэша]]. ![[../../meta/files/images/Pasted image 20241103035011.png]] *** ## Мета информация **Область**:: [[../../meta/zero/00 HighLoad|00 HighLoad]] **Родитель**:: **Источник**:: **Автор**:: **Создана**:: [[2024-05-24]] ### Дополнительные материалы - [[highload/Оценка эффективности кэша|Оценка эффективности кэша]] - [Старт с холодным кэшем](highload/Старт%20с%20холодным%20кэшем.md) ### Дочерние заметки - [[CacheMissRate]] - [[Content Delivery Network]] - [[Инвалидация кэша]] - [[Ключ кэширования]] - [[Кэширование на стороне браузера]] - [[Оценка эффективности кэша]] - [[Перестройка кэша]] - [[Старт с холодным кэшем]] - [[Кэширование в приложении]] - [[Кэширование на стороне Nginx]]