Компьютеры

Что такое кэшированные данные и кэширование?

Компьютер, увы, не моментально выполняет команды, которые получает от людей. Для ускорения этого процесса применяется ряд хитростей, и почетное место среди них принадлежит кэшированию. Что это такое? Чем являются кэшированные данные? Как этот процесс собственно происходит? Что такое кэшированные данные в смартфоне "Самсунг", к примеру, и отличаются они чем-то от тех, что в компьютере? Давайте приступим к получению ответов на эти вопросы.

Что такое кэш?

Так называют промежуточный буфер, который обеспечивает быстрый доступ к информации, вероятность запроса которой выше всего. Все данные содержатся в нём. Важным преимуществом является то, что извлечь всю необходимую информацию из кэша можно значительно быстрее, чем из исходного хранилища. Но существует значительный недостаток - размер. Кэшированные данные применяются в браузерах, жестких дисках, ЦПУ, веб-серверах, службах WINS и DNS. Основой структуры являются наборы записей. Каждая из них ассоциирована с определённым элементом или блоком данных, которые выступают копией того, что есть в основной памяти. Записи имеют идентификатор (тег), с помощью которого и определяется соответствие. Давайте посмотрим с немного другой точки зрения: что такое кэшированные данные в телефоне "Самсунг" или другого производителя? Отличаются ли они от тех, что создаются в компьютере? С принципиальной точки зрения - нет, разница исключительно в размере.

Процесс использования

Когда клиент (они были перечислены выше) запрашивает данные, то первое, что делает компьютер - исследует кэш. Если в нём находится необходимая запись, то она и используется. В этих случаях происходит попадание. Периодически данные из КЭШа копируются в основную память. Но если нужная запись не была найдена, то происходит поиск содержимого в базовом хранилище. Вся взятая информация переносится в кэш, чтобы к ней потом можно было обращаться более быстро. Процент, когда запросы увенчиваются успехом, называется уровнем или коэффициентом попадания.

Обновление данных

При использовании, допустим, веб-браузером осуществляется проверка локального кэша с целью найти копию страницы. Учитывая ограниченность данного вида памяти, при промахе принимается решение отбросить часть информации, чтобы освободить пространство. Чтобы решить, что именно будет заменено, используют различные алгоритмы вытеснения. Кстати, если говорить о том, что такое кэшированные данные на "Андроиде", то в массе своей они используются для работы с картинками и данными приложений.

Политика записи

Во время модификации содержимого кэша обновляют данные и в основной памяти. Временная задержка, которая проходит между внесением информации, зависит от политики записи. Существует два основных типа:

1. Немедленная запись. Каждое изменение синхронно заносится в основную память.
2. Отложенная или обратная запись. Обновление данных проводится периодически или при запросе со стороны клиента. Чтобы отслеживать, было ли внесено изменение, используют признак с двумя состояниями: «грязный» или изменённый. В случае промаха может производиться два обращения, направленные основной памяти: первое используется, чтобы записать данные, что были изменены из кэша, а второе - чтобы прочитать необходимый элемент.

Может быть и такое, что информация в промежуточном буфере становится неактуальной. Это происходит при изменении данных в основной памяти без внесения корректировок в кэш. Для согласованности всех процессов редактирования используют протоколы когерентности.

Современные вызовы

С увеличением частотности процессоров и повышением производительности оперативной памяти появилось новое проблемное место - ограниченность интерфейса передачи данных. Что из этого может подметить знающий человек? Кэш-память очень полезна, если частота в ОЗУ меньше чем в процессоре. Многие из них имеют свой собственный промежуточный буфер, чтобы уменьшить время доступа к оперативной памяти, которая действует медленнее, нежели регистры. В ЦП, которые поддерживают виртуальную адресацию, часто размещают небольшой, но очень быстрый буфер трансляций адресов. Но в других случаях кэш не очень полезен, а иногда только создаёт проблемы (но это обычно в компьютерах, которые подверглись модификации непрофессионалом). Кстати, говоря о том, что такое кэшированные данные в памяти смартфона, ндо отметить, что из-за маленького размера устройства приходится создавать новые миниатюрные реализации кэша. Сейчас некоторые телефоны могут похвастаться параметрами, как у передовых компьютеров десять лет назад - а какая разница в их размере!

Синхронизация данных между разными буферами

1. Инклюзивный. Кэш может вести себя как угодно.
2. Эксклюзивный. Разрабатывался под каждый конкретный случай.
3. Неэкслюзивный. Стандарт широкого распространения.

Уровни кэширования

Их количество обычно равняется трём или четырём. Чем больше уровень памяти, тем она объемнее и медленнее:

1. L1 cache. Самый быстрый уровень кэша - первый. По сути, он часть процессора, поскольку расположен на одном кристалле и относится к функциональным блокам. Обычно делится на два вида: кэш инструкций и данных. Большинство современных процессоров без этого уровня не работают. Данный кэш функционирует на частоте процессора, поэтому обращение к нему может осуществлять каждый такт.
2. L2 cache. Обычно располагается вместе с предыдущим. Является памятью раздельного пользования. Чтобы узнать его величину, необходимо весь объем, отданный под кэширование данных, поделить на количество ядер, которое есть в процессоре.
3. L3 cache. Медленный, но самый большой зависимый кэш. Обычно больше 24 Мбайт. Используется, чтобы синхронизировать данные, которые поступают от различных кэшей второго уровня.
4. L4 cache. Использование оправдано только для высокопроизводительных многопроцессорных майнфреймов и серверов. Его реализуют в качестве отдельной микросхемы. Если вы задаёте вопрос о том, что такое кэширование данных в смартфоне "Самсунг" и ищете в нём этот уровень - могу сказать, что лет на 5 точно поторопились.

Ассоциативность кэша

Это фундаментальная характеристика. Ассоциативность кэшированных данных необходима для отображения логической сегментации. Она, в свою очередь, нужна из-за того, что последовательный перебор всех имеющихся строк занимает десятки тактов и сводит на нёт все преимущества. Поэтому используется жесткая привязка ячеек ОЗУ к данным кэша, для сокращения времени поиска. Если сравнивать промежуточные буферы, у которых одинаковый объем, но разная ассоциативность, то тот, у кого она большая, будет работать менее быстро, но с значительной удельной эффективностью.

Заключение

Как видите, кэшированные данные при определённых условиях позволяет вашему компьютеру действовать более быстро. Но, увы, существует ещё довольно много аспектов, над которыми можно работать длительное время.

Если на смартфоне или планшете заканчивается свободное место, то первым делом пользователю рекомендуется удалить кэш из памяти. А что, собственно, такое кэш в телефоне или кэшированные данные?

Кэш — это промежуточной буфер с быстрым доступом, содержащий информацию, которая может быть запрошена. При этом доступ к кэшу осуществляется намного быстрее, нежели выборка необходимых данных из памяти или удаленного источника. Однако нужно помнить, что объем кэша ограничен.

Если вы ничего не поняли из описанного выше, попробуем объяснить наглядным путем. Когда вы устанавливаете приложение на свое устройство на базе Android, создается папка для хранения настроек пользователя, различных изображений, логов и т.д. Разумеется, данные в кэше в этом случае занимают место.

Другой пример. Допустим, вы открываете на телефоне ВКонтакте и разглядываете фотографии. Эти фотографии сохраняются на ваше устройство (то есть кэшируются). Зачем? А затем, что если в следующий раз вы обратитесь к этим же картинкам, они будут загружены намного быстрее, нежели без использования кэша. Тоже самое касается не только фотографий, но и музыкальных композиций и даже видеороликов — все они сохраняются на устройстве и могут занимать много места.

Вопрос заключается в том, будете ли вновь обращаться к просмотренному видео? Скорее всего, нет, а потому ролик кэшировать не обязательно.

Что будет, если удалить кэш?

Ничего не будет, если говорить о кэше в браузерах, разве что чуть дольше будет загружаться некоторая информация типа тех же фотографий. В случае удаления кэша приложений тоже переживать не стоит, потому как сохранения не удаляются.

Кэш можно удалить как вручную, так и с помощью сторонних приложений. Лучше пользоваться вторым способом, так как при удаления кэша в ручном режиме придется производить удаление из разных источников, в то время как приложение само найдет все виды кэша в устройстве и удалит их по желанию пользователя.

Вот данные кэша приложений в настройках смартфона:

А это — данные кэша для одного приложения.

Все современные устройства самсунг работают на популярной операционной системе андроид, которая отличается обилием доступных к инсталляции приложений, а также множеством других полезных особенностей. Однако, в процессе использования своего гаджета, многие пользователи сталкиваются с понятием кэшированных данных, что зачастую, ставит в тупик неопытных пользователей.

Кэшированные данные

Многие пользователи наверняка слышали или читали советы в интернете о том, что когда заканчивается свободное место в устройстве, работающем на ОС Андроид, следует очистить кэш.

Итак, кэшированные данные: что это на андроид от самсунг? Под кэшем подразумевают своеобразный , который сохраняет некоторую информацию для последующего быстрого доступа к ней со стороны операционной системы или приложений.

Его использование позволяет значительно ускорить загрузку многих данных, особенно если сравнивать с аналогичными показателями в случае использования, например, или другого носителя информации. Однако, его объем серьезно ограничен, что вызывает необходимость периодической его очистки, которую можно производить как вручную, так и с помощью специальных программ.

Второй вариант заметно безопаснее и проще, ввиду чего, его следует использовать в подавляющем большинстве случаев.

Просмотр и очистка данных

Кэшированные данные можно просмотреть как для конкретного приложения, так и для памяти гаджета в целом. Для этого, надлежит проделать простейший алгоритм действий:

• Открыть меню гаджета;
• Перейти во вкладку Настройки;
• В пункте Память будет списком отображаться все данные, имеющиеся в устройстве по категориям.

Данные кэша и являются требуемым типом файлов, которые можно безопасно удалить. Для подобной очистки, лучше воспользоваться специализированной программой, например, Clean Master. Но если у пользователя нет желания её использовать, он может просто кликнуть по пункту Данные кэша, после чего согласиться на их удаление.

В случае эксплуатации программы, перед пользователем открываются небывалые возможности, так как в ней реализовано сразу два типа очистки: простая и расширенная. В первом режиме, выполняется чистка памяти от файлов кэша, в то время как второй в удобном виде демонстрирует наиболее крупные файлы и папки, занимающие место в памяти гаджета.

Кэширование сайтов — это одна из наиболее полезных технологий. Ее применение делает сайты чрезвычайно быстрыми, что приводит к улучшению SEO и повышению удовлетворенности пользователей. Не говоря уже о более высокой конверсии, которую дает интернет кэш.

Что такое кеширование?

Сама идея реализации кеширования проста. Позвольте мне привести пример.

Если я спрошу вас, сколько будет 5 умножить 3, вы поймете, что правильный ответ 15. При этом не нужно его вычислять — вы просто помните результат, и не осуществляете никакой умственной обработки. Примерно так и работает кеширование.

Сайты тысячи, а иногда и миллионы раз в месяц. Каждый раз, когда браузер запрашивает веб-страницу, сервер должен выполнять кучу сложных вычислений. Он извлекает последние записи, генерирует шапку и подвал сайта, находит виджеты боковой панели и так далее. Но во многих случаях результат вычислений будет неизменным. Здорово, если бы мы могли заставить сервер запомнить окончательный результат, а не обрабатывать каждый запрос отдельно. Это именно то, что делает кеширование!

Как обслуживаются страницы с кэшем

Интернет кэш — что это такое? Сейчас поясню. Допустим, у вас есть блог с включенным кэшированием. Когда кто-то посещает главную страницу вашего блога в первый раз, он получает ее обычным способом: запрос обрабатывается на сервере, и полученная веб-страница, которая должна быть отображена, преобразуется в HTML-файл и отправляется в браузер посетителя.

Поскольку кэширование включено, сервер сохраняет этот HTML-файл в своей «оперативной памяти » (или RAM ), это делается очень быстро. В следующий раз, когда вы захотите просмотреть главную страницу, серверу не придется выполнять обработку и преобразование в HTML . Вместо этого он отправит ранее подготовленный HTML-файл в браузер.

Но что, если мой контент изменяется?

Это звучит здорово, но что, если вы включили кэширование, а затем опубликуете новую запись? Не будет ли она находиться вне кэша и не окажется ли невидимой для посетителей? Правильно настроенные системы кэширования прекрасно справляются с такими сценариями.

Система кэширования состоит не только из механизма хранения подготовленных HTML-файлов, но и механизма очистки кэша, когда выполняются определенные условия. Например, происходит публикация нового контента.

Настроенный WordPress , должен очистить интернет кэш главной страницы и страниц архивов, когда будет опубликована хотя бы одна новая запись. При этом он должен оставить все остальные страницы, поскольку они не изменены.

Является ли кэширование эффективным?

Сайт, разработанный и реализованный надлежащим образом, может загружаться всего за две секунды. Разве это недостаточно быстро? Необходимо ли использовать кэширование? Ответ — однозначно, да.

Используя кэширование в браузере и на сервере, вы все равно сможете сократить время загрузки. А когда речь идет о скорости загрузки, всегда стоит сделать так много, как только возможно!

Насколько эффективно кэширование? Согласно недавнему исследованию YUI , кэширование в браузере может увеличить скорость сайта на целых 300%!

Типы кэширования

Существует два типа кэширования — серверный и браузерный. Давайте рассмотрим различия между ними.

Кэширование в браузере

Когда посещаете сайт, вам не только нужно извлечь содержимое просматриваемой страницы. Для этого задействуется куча ресурсов, таких как файлы Javascript , таблицы стилей, шрифты, которые браузер загружает в дополнение к контенту страницы.

Перед тем, как почистить кэш в интернет эксплорер, нужно понимать, что кэширование позволяет браузеру хранить эти файлы какое-то время, поэтому не нужно извлекать их каждый раз, когда вы посещаете сайт. Например, при первом посещении сайта вы получите кучу ресурсов, которые браузер будет кэшировать. Это займет несколько секунд, но в следующий раз, когда зайдете на сайт, вы заметите значительное снижение времени загрузки.

Кэширование на сервере

Вместо обработки каждого запроса сервер принимает результаты этих запросов и сохраняет их. Затем он обслуживает сохраненные результаты, делая все намного быстрее.

Возможно, вы столкнетесь с терминами «кэш объектов » и «полный кэш страниц ». Оба обозначают методы кэширования на сервере. Кэш полной страницы — это то, о чем мы говорили до сих пор.

Кэш объектов хранит только фрагменты данных, а не полную страницу. Это может быть полезно при сохранении результата сложных операций, таких как создание меню навигации.

Кэширование в WordPress

Есть три вещи, которые нужно знать о кешировании в WordPress: написание эффективного кода, использование плагинов кэширования и использование встроенного кэша хостинга.

Использование плагинов кэширования WordPress

Самое важное правило – никогда не используйте одновременно больше одного плагина кэша страниц интернета. Это не сделает ваш сайт быстрее, а намного медленнее и в результате просто сломает.

Используйте одновременно только один плагин кэширования. При правильной настройке это поможет значительно ускорить работу сайта. Лучшие плагины кэширования — WP Rocket , W3 Total Cache и WP Super Cache .

Использование кэширования, осуществляемого хостингом

Это относится к сайтам, которые работают на WordPress . Я могу рекомендовать WPEngine , Flywheel и Kinsta . Все они предоставляют превосходные сервисы кэширования.

Системы кэширования, используемые этими хостингами, работают на гораздо более низком уровне по сравнению с плагинами для WordPress , что намного эффективнее. Они настроены специально для работы с WordPress и используемым хостингом, что еще больше увеличивает их ценность.

Если вы используете специализированные WordPress-хостинги , я рекомендую вообще не устанавливать плагин кэширования. Многие из таких хостингов даже запрещают использование плагинов кэширования, чтобы они не снижали эффективности систем кэширования, реализованных провайдером.

Кэширование данных – это размещение информации в специальном месте. Позволяет получить быстрый доступ к сохраненным картинкам, веб-страницам. Одним из легких примеров для понимания является браузер, который сохраняет страницы посещенные пользователем для последующего быстрого доступа к ним.

Пространство, специально отделенное для этой области гораздо меньше, чем у хранилища информации.

Кэшированные данные – это информация, которая сохраняется на компьютере или телефоне (в том числе Андроид), после того, как была открыта и просмотрена . Это могут быть фотографии, музыка, игровые приложения и др.

К информации в буфере памяти игровых приложений относятся текстуры, видео, аудио, настройки игры. В процессе кэширования музыки, она сохраняется на накопитель устройства, чтобы в дальнейшем не потреблять трафик и воспроизводиться быстрее не зависимо от скорости Интернета.

При последующих входах на компьютер, где были просмотрены картинки, открыты те или иные страницы, их миниатюры сохраненные в специально отведенной для этого папке позволяют быстрее открыть те же самые фотографии или страницы в интернете.

В телефоне эти данные представляют собой информацию о пройденных уровнях мобильных игр, настройки для различных программ. Это кэшированные файлы, которые телефон сохраняет для того, чтобы пользователь в следующий раз не перенастраивал заново свое мобильное устройство.

Со временем буфер съедает большое количество памяти, поскольку данные постепенно накапливаются и чаще всего автоматически не очищаются. Поэтому рекомендуется иногда проводить ручную очистку.

На телефонах с операционной системой Андроид для того, чтобы произвести очистку необходимо зайти в настройки , найти пункт «Приложения », выбрать определенное приложение, чей размер занимает большой объем и запустить очистку.

На Самсунгах, начиная с операционной системы Android lollipop для этой цели предусмотрена специальная вкладка с названием «Кэшированные данные ». Эта функция самостоятельно собирает информацию о заполнении буфера памяти устройства, а пользователь сможет легко отыскать ее в «Настройках » — пройти до пункта «Память » и кликнуть по ней. На экране среди остальных пунктов будет расположена вкладка «Кэшированные данные».

Кроме данной функции на телефонах Samsung имеется еще одна дополнительная опция для работы с буфером памяти – это смарт менеджер . Он позволяет быстро почистить забивающуюся память.

Как используют кеш

«Спрятанные» (от французского «casher» — прятать) данные используют для облегчения работы хостинг серверов, загрузки игр и приложений. Они формируются на компьютере пользователя в момент открытия — в скрытой временной папке формируются кэшированные файлы. В ней они хранятся до тех пор, пока пользователь вновь не запросит страницу или игру, которую уже открывал.

Подобные файлы сохраняются не только для снятия нагрузки с серверов , также это делается для того, чтобы пользователь не ждал пока откроется картинка или сайт, который он уже однажды просматривал, загрузка происходит с временных файлов, что в несколько раз ускоряет открытие.

Есть еще несколько сходных по смыслу понятий:

Стоит заметить, что чем больше хранилище, тем больше информации компьютер сможет обрабатывать.

В жестких дисках на персональном компьютере присутствие общего кэша почти незаметно , поскольку память превышает в несколько раз размер буферизированной информации. Однако его тоже необходимо чистить с помощью специальных программ.

Кэшированные данные на мобильном телефоне могут очень быстро заполнить встроенный накопитель смарфтона, поэтому желательно постоянно проводит очистку.

Можно ли очищать кэшированные данные

Информацию из буфера рекомендуется удалять . Так как она по мере заполнения влияет на скорость работы мобильных устройств. В следствие этого могут возникать частые ошибки и сбои тех или иных программ. Поэтому при появлении проблем в работе устройства в первую очередь очищайте кеш.

Стоит заметить, что очистка может удалить логины, пароли и сохраненные данные приложений и игр, поэтому чистку постоянно используемых приложений и игр проводить нежелательно.