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缓存的定义

应用

生活案例

程序中的缓存 

缓存优点  

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缓存的定义

缓存是⼀个高速数据交换的存储器，使用它可以快速的访问和操作数据。  

应用

1.CPU缓存：CPU缓存是位于CPU和内存之间的临时存储器，它的容量通常远小于内存，但它的访问速度更快。CPU缓存的主要目的是减少CPU从内存中获取数据的次数，从而提高计算机的性能。
2.Web浏览器缓存：Web浏览器缓存是指在计算机的硬盘上存储的网页数据副本，当用户再次访问相同的网页时，如果该网页的数据已经在缓存中，那么浏览器可以直接从缓存中读取数据，而不需要重新从网络上下载。
3.分布式缓存：分布式缓存是一种将数据缓存在多个服务器上，以提供更快的数据访问速度的技术。这种技术广泛应用于大型网络应用，如电子商务网站、社交网络和在线游戏等。
4.Redis：Redis是一种开源的键值对数据库，它通常被用作内存数据库，可以非常快速地存储和检索数据。Redis广泛应用于各种应用程序中，包括Web应用、实时消息系统、实时大数据分析等。

生活案例

当我们去超市购物时，我们可能会购买很多不同的商品。但是，我们不可能每次购买新商品时都去收银台付款。因此，超市的购物车起到了缓存的作用，允许我们在购物过程中暂时存储商品，直到我们准备好去付款。购物车的容量是有限的，类似于缓存的大小，而超市的货架则是内存，我们需要从货架上取出商品并放入购物车中，这类似于从内存中获取数据并存储到缓存中。当我们准备离开超市时，我们将购物车中的商品结账付款，这类似于将缓存中的数据写入磁盘或永久存储。

程序中的缓存 

对于程序来说，当没有使用缓存时，程序的调用流程是这样的： 

但随着业务的发展，公司的框架慢慢变成了多个程序调用一个数据库的情况了：  

这是多部分公司的普遍的架构流程图，因此当公司业务发展到⼀定规模之后，最可能出现性能瓶颈的地方就是数据库。  数据库的资源同时也是程序中最昂贵的资源，因此为了防⽌数据库被过度的浪费，我们就需要给它雇⼀个“助理”了，这个助理就是缓存系统。加⼊缓存后，程序的交互流程如下图所示：

这样改造之后，所有的程序不会直接调用数据库，⽽是会先调用缓存，当缓存中有数据时会直接返回，当缓存中没有数据时才去查询数据库，这样就大大的降低了数据库的压力，并加速了程序的响应速度。 

缓存优点  

相比于数据库而言，缓存的操作性能更高，缓存性能高的主要原因有以下几个：
1. 缓存⼀般都是 key-value 查询数据的，因为不像数据库⼀样还有查询的条件等因素，所以查询的性能⼀般会比数据库高；
2. 缓存的数据是存储在内存中的，而数据库的数据是存储在磁盘中的，因为内存的操作性能远远大于磁盘，因此缓存的查询效率会高很多；
3. 缓存更容易做分布式部署（将⼀台服务器变成多台相连的服务器集群），而数据库⼀般比较难实现分布式部署，因此缓存的负载和性能更容易平行扩展和增加。