缓存技术介绍

缓存技术

缓存是为了调节速度不一致的两个或多个不同的物质的速度，在中间对速度较快的一方起到一个加速访问速度较慢
的一方的作用，比如CPU的一级、二级缓存是保存了CPU最近经常访问的数据，内存是保存CPU经常访问硬盘的数
据，而且硬盘也有大小不一的缓存，甚至是物理服务器的raid 卡有也缓存，都是为了起到加速CPU 访问硬盘数据
的目的，因为CPU的速度太快了，CPU需要的数据由于硬盘往往不能在短时间内满足CPU的需求，因此PCU缓存、
内存、Raid 卡缓存以及硬盘缓存就在一定程度上满足了CPU的数据需求，即CPU 从缓存读取数据可以大幅提高
CPU的工作效率。

参考资料：http://www.sohu.com/a/246498483_468626

1.1 系统缓存

1.1.1 buffer与cache

buffer：缓冲也叫写缓冲，一般用于写操作，可以将数据先写入内存在写入磁盘，buffer 一般用于写缓冲，用于解决不同介质的速度不一致的缓冲，先将数据临时写入到里自己最近的地方，以提高写入速度，CPU会把数据先写到内存的磁盘缓冲区，然后就认为数据已经写入完成看，然后由内核在后续的时间在写入磁盘，所以服务器突然断电会丢失内存中的部分数据。
cache：缓存也叫读缓存，一般用于读操作，CPU读文件从内存读，如果内存没有就先从硬盘读到内存再读到
CPU，将需要频繁读取的数据放在里自己最近的缓存区域，下次读取的时候即可快速读取。

1.1.2 cache的保存位置

客户端：浏览器

内存：本地服务器、远程服务（如：redis，memcached）

硬盘：本机硬盘、远程服务器硬盘（如：NFS存储）

1.1.3 Cache的特性

自动过期：给缓存的数据加上有效时间，超出时间后自动过期删除

强制过期：源网站更新图片后CDN是不会更新的，需要强制是图片缓存过期 ，通过CDN管理后台实现

命中率：即缓存的读取命中率

1.2 用户层缓存

1.2.1 DNS缓存

默认为60秒，即60秒之内在访问同一个域名就不在进行DNS解析： 查看chrome浏览器的DNS缓存：

chrome://net-internals/#dns

1.2.2 火狐浏览器缓存

about:cache

1.2.3 浏览器缓存过期机制

1.2.3.1 最后修改时间

系统调用文件的时候会获取文件的最后修改时间，和本地浏览器缓存中的文件时间相比，如果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，然后浏览器就使用的本地的缓存展示资源，如果服务端返回最后修改时间没有发生过变化，则直接使用浏览器的本地缓存，状态码就是304

1.2.3.2 Etag标记

基于Etag标记是否一致做判断页面是否发生过变化，比如基于Nginx 的etag on来实现。

过期时间

以上两种都需要发送请求，即不管资源是否过期都要发送请求进行协商，这样会消耗不必要的时间，因此有了缓存
的过期时间，即第一次请求资源时响应报文带有资源的过期时间，默认为30天，当前此方式使用的比较多，但是无法保证客户的时间都是准确并且一致的，因此会加入一个最大生存周期，使用用户本地的时间计算缓存数据是否超过多少天，下面的过期时间Expires:为2028年，但是缓存的最大生存周期Cache-Control: max-age=315360000，计算为天等于3650天即10年，过期时间如下：