缓存

缓存概念：

缓存是为了调节速度不一致的两个或多个不一样的物质的速度，在中间对速度较快的一方起到一个加速访问速度较慢的一方的做用，好比CPU的一级、二级缓存是保存了CPU最近常常访问的数据，内存是保存CPU常常访问硬盘的数据，并且硬盘也有大小不一的缓存，设置是物理服务器的raid卡也有缓存，都是为了起到加速CPU访问硬盘数据的目的，由于CPU的速度太快了，CPU须要的数据硬盘每每不能在短期内知足CPU的需求，所以CPU缓存、内存、Raid卡以及硬盘缓存就在必定程度上知足CPU的数据需求，即CPU从缓存读取数据能够大幅提升CPU的工做效率。

系统缓存

buffer与cache：

buffer：缓冲也叫写缓冲，通常用于写操做，能够将数据先写入内存在写入磁盘，buffer通常用于写缓冲，用于解决不一样介质的速度不一致的缓冲，先将数据临时写入到离本身最近的地方，以提升写入速度，CPU会把数据先写到内存的磁盘缓冲区，而后就认为数据已经写入完成，而后由内核在后续的时间在写入磁盘，因此服务器忽然断电会丢失内存中的部分数据。

cache：缓存也叫读缓存，通常用于读操做，CPU读取文件从内存读，若是内存没有就先从硬盘读到内存在读到CPU，将须要频繁读取的数据放在离本身最近的缓存区域，下次读取的时候便可快速读取。

cache的保存位置：

客户端：浏览器

内存：本地服务器、远程服务器

硬盘：本机硬盘、远程服务硬盘

cache的特性：

自动过时：给缓存的数据加上有效时间，超出时间后自动过时删除

过时时间：强制过时，源网站更新图片后CDN是不会更新的，须要强制是图片缓存过时

命中率：即缓存的命中率

用户层缓存

DNS缓存：

默认为60秒，即60秒以内在访问同一域名就不在进行DNS解析：

查看chrome浏览器的DNS缓存：

chrome://net-internals/#dns

浏览器缓存过时机制：

最后修改时间：

系统调用会获取文件的最后修改时间，若是没有发生变化就返回给浏览器304的状态码，表示没有发生变化，而后浏览器就是用的本地的缓存展现资源，

Etag标记：

基于Etag标记是否一致作判断页面是否发生变化，好比基于nginx的etag on来实现。

过时时间：

以上两种都须要发送请求，即无论资源是否过时都要发送请求进行协商，这样会消耗没必要要的时间，所以有了缓存的过时时间，即第一次请求资源的时候带一个资源的过时时间，默认为30天，当前这种方式使用的比较多，可是没法保证客户的时间都是准确而且一致的，所以假如一个最大生存周期，使用用户本地的时间计算缓存数据是否超过多少天

CDN缓存

什么是CDN：

内容分发网络，经过将服务内容分发至全国加速节点，利用全球调度系统使用户可以就近获取，有效下降访问延迟，提高服务可用性，CDN第一下降机房的使用带宽，由于不少资源经过CDN就直接返回用户了，第二解决不一样运营商之间的互联，由于可让联通的网络访问电信，电信的访问联通，起到加速用户访问的目的，第三：解决用户访问的地域问题，就近返回用户资源。

用户请求CDN流程：

提早对静态内容进行预缓存，避免大量的请求回源，致使主站网络带宽被打满而致使数据没法更新，另外CDN能够将数据根据访问的热度不一样而进行不一样级别的缓存，例如访问量最高的资源访问CDN边缘节点的内存，其次的放在SSD或者SATA，再其次的放在云存储，这样兼顾了速度与成本。

 

CDN主要优点

提早对静态内容进行预缓存，避免大量的请求回源，致使主站网络带宽被打满而致使数据没法更新，另外CDN能够将数据根据访问的热度不一样而进行不一样级别的缓存，例如访问量最高的资源访问CDN边缘节点的内存，其次的放在SSD或者SATA，再其次的放在云存储，这样兼顾了速度与成本。缓存-缓存到最快的地方如内存，缓存的数据准确命中率高，访问速度就快

调度准确-将用户调度到最近的边缘节点

性能优化-CDN 专门用于缓存响应速度快

安全相关-抵御攻击

节省带宽：因为用户请求边缘节点响应，所以大幅下降到源站带宽

应用缓存

nginx、php等web服务能够设置应用缓存以加速响应用户请求，另外有些解释型语言好比php/python不能直接运行，须要先编译成字节码，但字节码须要解释器解释为机器码以后才能执行，所以字节码也是一种缓存，有时候会出现程序代码上线后字节码没有更新的现象。

其余层面缓存

CPU缓存(L1的数据缓存和L1的指令缓存)、二级缓存、三级缓存

磁盘缓存

RAID卡

分布式缓存：redis、memcache