緩存

緩存概念：

緩存是爲了調節速度不一致的兩個或多個不一樣的物質的速度，在中間對速度較快的一方起到一個加速訪問速度較慢的一方的做用，好比CPU的一級、二級緩存是保存了CPU最近常常訪問的數據，內存是保存CPU常常訪問硬盤的數據，並且硬盤也有大小不一的緩存，設置是物理服務器的raid卡也有緩存，都是爲了起到加速CPU訪問硬盤數據的目的，由於CPU的速度太快了，CPU須要的數據硬盤每每不能在短期內知足CPU的需求，所以CPU緩存、內存、Raid卡以及硬盤緩存就在必定程度上知足CPU的數據需求，即CPU從緩存讀取數據能夠大幅提升CPU的工做效率。

系統緩存

buffer與cache：

buffer：緩衝也叫寫緩衝，通常用於寫操做，能夠將數據先寫入內存在寫入磁盤，buffer通常用於寫緩衝，用於解決不一樣介質的速度不一致的緩衝，先將數據臨時寫入到離本身最近的地方，以提升寫入速度，CPU會把數據先寫到內存的磁盤緩衝區，而後就認爲數據已經寫入完成，而後由內核在後續的時間在寫入磁盤，因此服務器忽然斷電會丟失內存中的部分數據。

cache：緩存也叫讀緩存，通常用於讀操做，CPU讀取文件從內存讀，若是內存沒有就先從硬盤讀到內存在讀到CPU，將須要頻繁讀取的數據放在離本身最近的緩存區域，下次讀取的時候便可快速讀取。

cache的保存位置：

客戶端：瀏覽器

內存：本地服務器、遠程服務器

硬盤：本機硬盤、遠程服務硬盤

cache的特性：

自動過時：給緩存的數據加上有效時間，超出時間後自動過時刪除

過時時間：強制過時，源網站更新圖片後CDN是不會更新的，須要強制是圖片緩存過時

命中率：即緩存的命中率

用戶層緩存

DNS緩存：

默認爲60秒，即60秒以內在訪問同一域名就不在進行DNS解析：

查看chrome瀏覽器的DNS緩存：

chrome://net-internals/#dns

瀏覽器緩存過時機制：

最後修改時間：

系統調用會獲取文件的最後修改時間，若是沒有發生變化就返回給瀏覽器304的狀態碼，表示沒有發生變化，而後瀏覽器就是用的本地的緩存展現資源，

Etag標記：

基於Etag標記是否一致作判斷頁面是否發生變化，好比基於nginx的etag on來實現。

過時時間：

以上兩種都須要發送請求，即無論資源是否過時都要發送請求進行協商，這樣會消耗沒必要要的時間，所以有了緩存的過時時間，即第一次請求資源的時候帶一個資源的過時時間，默認爲30天，當前這種方式使用的比較多，可是沒法保證客戶的時間都是準確而且一致的，所以假如一個最大生存週期，使用用戶本地的時間計算緩存數據是否超過多少天

CDN緩存

什麼是CDN：

內容分發網絡，經過將服務內容分發至全國加速節點，利用全球調度系統使用戶可以就近獲取，有效下降訪問延遲，提高服務可用性，CDN第一下降機房的使用帶寬，由於不少資源經過CDN就直接返回用戶了，第二解決不一樣運營商之間的互聯，由於可讓聯通的網絡訪問電信，電信的訪問聯通，起到加速用戶訪問的目的，第三：解決用戶訪問的地域問題，就近返回用戶資源。

用戶請求CDN流程：

提早對靜態內容進行預緩存，避免大量的請求回源，致使主站網絡帶寬被打滿而致使數據沒法更新，另外CDN能夠將數據根據訪問的熱度不一樣而進行不一樣級別的緩存，例如訪問量最高的資源訪問CDN邊緣節點的內存，其次的放在SSD或者SATA，再其次的放在雲存儲，這樣兼顧了速度與成本。

 

CDN主要優點

提早對靜態內容進行預緩存，避免大量的請求回源，致使主站網絡帶寬被打滿而致使數據沒法更新，另外CDN能夠將數據根據訪問的熱度不一樣而進行不一樣級別的緩存，例如訪問量最高的資源訪問CDN邊緣節點的內存，其次的放在SSD或者SATA，再其次的放在雲存儲，這樣兼顧了速度與成本。緩存-緩存到最快的地方如內存，緩存的數據準確命中率高，訪問速度就快

調度準確-將用戶調度到最近的邊緣節點

性能優化-CDN 專門用於緩存響應速度快

安全相關-抵禦攻擊

節省帶寬：因爲用戶請求邊緣節點響應，所以大幅下降到源站帶寬

應用緩存

nginx、php等web服務能夠設置應用緩存以加速響應用戶請求，另外有些解釋型語言好比php/python不能直接運行，須要先編譯成字節碼，但字節碼須要解釋器解釋爲機器碼以後才能執行，所以字節碼也是一種緩存，有時候會出現程序代碼上線後字節碼沒有更新的現象。

其餘層面緩存

CPU緩存(L1的數據緩存和L1的指令緩存)、二級緩存、三級緩存

磁盤緩存

RAID卡

分佈式緩存：redis、memcache