Информационные технологии весьма разнообразны, но предназначение некоторых очень сложно бывает понять. Вот взять, например, кэш – что это такое? Зачем было сделано? Есть ли от этого толк? Что ж, если вы читаете эти строки – смысл есть, просто вам про него ещё не известно. И в рамках статьи это недоразумение будет исправлено.
Что такое кеш?
Под ним понимают промежуточный буфер, который содержит информацию, вероятность запроса которой самая высокая, для её быстрого предоставления пользователю компьютера. Доступ к необходимым данным осуществляется быстрее, чем обращение к удалённому источнику или при выборке из более медленного источника памяти. Но минусом кэш-памяти является тот факт, что она имеет небольшой размер, что делает проблематичным хранение в ней больших объемов информации.
Как эта технология функционирует?
Сейчас, когда вы знаете что такое кеш, следует поговорить об устройстве. Основы кэш-памяти составляют наборы записей. Каждый набор ассоциирован с определённым блоком или элементом данных, которые являются копией информации, размещенной в основной памяти. У каждой записи есть свой идентификатор (его ещё иногда называют тегом), с помощью которого поддерживается связь между «оригиналом» данных в основной памяти и «копией» в кэш-памяти. Обращается к ней клиент, в качестве которого может выступать операционная система, браузер или ЦПУ. При обращении на наличие объекта запроса в первую очередь компьютер исследует кэш-память. Если найдено совпадение идентификаторов, то используются данные из неё, а сам процесс называют попаданием. Если необходимой информации нет, то начинает подгружаться основная память. Такой процесс называется промахом кэш-памяти. Процент обращения к ней, когда был получен необходимый ответ, называется коэффициентом попадания.
Учитывая ограниченность размера, которую имеет кэш, может быть принято решение о вытеснении части информации. Для его принятия используются различные алгоритмы ветвления. В случае изменения элементов, хранимых в кэш-памяти, изменения будут внесены и в основную память компьютера. На скорость внесения данных влияет политика записи. Так, при неотложном варианте все изменения будут вноситься синхронно в основную память. При отложенной (или обратной) записи данные заменяются только в том случае, если они были вытеснены из кэш-памяти другими элементами. Как реализован этот механизм в вышеуказанных частях техники? Давайте рассмотрим, что такое кеш, и как он взаимодействует с другими частями компьютера.
Кеш в операционной системе ПК
Самым важным является кэш Windows – хранилище временных данных операционной системы (или другой, если она установлена на вашем компьютере). Он состоит из таких элементов:
- Страницы оперативной памяти, которые в свою очередь делятся на буферы, длина которых равна и зависит от используемого устройства памяти.
- Набор заголовков самих буферов, задача которых - описывать их состояние.
- Хеш-таблицы, в которых содержится указание, какой заголовок к какому буферу относится.
- Список свободных буферов.
Кеш программ
Многим программам необходимо записывать свои промежуточные расчеты, чтобы избежать необходимости в вычислениях каждый раз. И, как вы уже догадались, используют они кеш. Программа от этого выигрывает, ведь это позволяет значительно ускорить её работу и проведение ею всех необходимых расчетов, но только при условии наличия дополнительной оперативной памяти или свободного места на диске. Во всех остальных случаях кэш не сможет вам помочь почувствовать преимущества от его работы. Но не стоит огорчаться - это замечание относится исключительно к хранению данных, в любом случае – посмотрите в диспетчер задач, и сможете увидеть, что часть памяти кеширована.
Кеш браузеров
Как уменьшить трафик, передаваемый по сети? Тут на помощь опять приходит кэш-память! В ней на компьютере пользователя или на прокси-серверах хранится часть информации, используемой в страницах браузеров. Обычно за внесение информации в кэш-память и за её использование отвечает НТТР-протокол. Но в отдельных случаях его функции взять на себя может система управления сайтом, на котором сейчас находится пользователь. Недостаток всей системы проявляется в том, что изменения, внесённые в одном браузере, не всегда или не тотчас же отображаются в другом. Особенно это не проработано на мобильных платформах. Далее будет рассказано, как установить кеш на "Андроид", и вы сможете понять, почему там не проработан этот аспект.
Очистка кеша браузера
Особенности кэш-памяти в браузере проявляются ещё и в том, что её необходимо периодически чистить. Дело в том, что сама по себе эта память довольно большая, и дополнительно она ещё хранит данные, которые не очень удобно бывает обработать. Поэтому время от времени не помешает чистить кэш браузера. К тому же этот подход советуют и при обнаружении проблем с подгрузкой новых данных или при временных неисправностях, которые слишком зачастили. У большинства браузеров очистка кэш-памяти не является сложным процессом, и выполнить его можно за пару секунд. Это настолько универсально, что даже по общему описанию вы сможете сделать всё необходимое независимо от того, что является объектом чистки: кэш в "Мозиле" или "Интернет эксплорере". Чтобы очистить его, вам необходимо пройтись по следующим пунктам:
- Нажмите сейчас на меню настроек.
- Выберите кнопку «История». Если её нет - "Настройки пользователя", а там уже «Историю» или «Куки».
- Перед вами появится меню, в котором можно будет выбрать, какие данные необходимо стереть и за какой период. Сделайте настройки по своему усмотрению.
- Нажмите на кнопку «Очистить».
Небольшое предупреждение: удалятся все данные, которые вы выделите. По умолчанию удалению подлежит всё, в том числе формы автоматического заполнения и пароли к разным сайтам. Так что если вы привыкли к тому, что заполняете логин и пароль с помощью всплывающих подсказок или вообще не помните пароль к сайтам, на которых вы часто бываете, то необходимо убедиться, что потом вы сможете получить доступ.
Кеш в мобильной платформе
Мы разобрались с тем, что такое кеш на персональных компьютерах. А теперь к самому необычному – как обстоят дела с кэш-памятью на мобильных платформах. В целом можно сказать, что механизм реализации похож на тот, что применяется в персональных компьютерах, но со своими ограничениями, которые упираются в аппаратные ограничения телефонов, смартфонов и планшетов. Так, на них хранилище данных имеет меньшие размеры, меньше помогает при работе с браузерами и в целом менее заметное, чем при работе с компьютером. Хотя можно рассказать и более детально, используя в качестве примера Android-кэш. Возьмите файл с расширением .акр и нажмите кнопку «Установить». В той папке, где он будет установлен, появится одна папка, начинающаяся на com, и кончающаяся именем программы. Это и есть хранилище временных данных, или кэш-память отдельной программы. Вот как установить кеш на "Андроид" - вам даже не нужно ничего делать, кроме пары нажатий.
