Кэшированные данные - что это? Что такое кэшированные данные приложений в телефоне? Кэшированные данные что это - на андроид телефоне самсунг

Всем привет! Проверяя блоги людей, заметил, что буквально у каждого второго начинающего блогера отсутствует плагин кэширования. Почему? Ведь его установка и настройка занимает буквально пару минут! А причина банальна — люди не знаю, что такое кэширование и зачем его так важно использовать для своего сайта. Раз так, то давайте поговорим об этом, чтобы все стало предельно понятно.

Сейчас я постараюсь на пальцах, предельно простым и понятным языком объяснить вам, что такое кэширование и почему его так важно использоваться. И так, человек заходит на ваш блог и видит одну из его страниц. Откуда эта страница берется? На сервере ее не найти в виде обычного html файла, который можно было бы открыть, посмотреть или отредактировать. Страница создается «на лету»:

• внешний вид формируется в соответствии с используемой темой WordPress и какими-то дополнительными стилями, которые подключаются отдельно (к примеру, от плагинов);
• за функционал отвечает ядро WP и установленные в него ;
• а контент (информационное наполнение сайта) берется из базы данных (текст) или папок на сервере (те же картинки).

Все это сливается воедино на стороне сервера, преобразуется в html код (сам WordPress работает с серверным языком программирования php), который отправляется на компьютер пользователя, где с помощью браузер отображается на экране монитора. Сложно? Не стоит вникать в детали, главное, что вы должны понять — страниц блога нет как таковых, они формируются для каждого посетителя каждый раз заново! Представляете, какие мощи на это нужно задействовать?

Кроме расхода ресурсов сервера, этот процесс занимает определенно время, что само собой негативно сказывается на скорости загрузки страниц сайта. Что же делать? Выход из этой ситуации простой — если у нас нет как таковых html файлов, нужно их создать! За это и отвечает кэширование .

Фактически, создается снимок текущего состояния страницы блога, который хранится в виде html файла на сервере и отдается каждому человеку, перешедшему на нее. Данный снимок обновляется через определенный интервал времени — время жизни кэша. Можно сбросить кэш и по своему желанию — нажатием одной кнопки. В этом случае, все внесенные изменения тут же вступят в силу и появятся на блоге.

Плюсы данного подхода очевидны: значительное снижение нагрузки на сервер и увеличение скорости работы блога. Есть и отрицательные моменты: содержание блога замирает. К примеру, случайные картинки, которые выводятся плагином .

Кэширование страниц сайта на WordPress

В системах управления контентом Joomla и используется по умолчанию и никаких дополнительных программных модулей устанавливать не надо. Что же касается WordPress, то тут не все так просто. Сразу после установки WP не поддерживает кэширование страниц, зато на выбор предоставляется огромнейшее количество бесплатных плагинов, позволяющих реализоваться данный функционал. Вот три из них, которыми я обычно пользуюсь.

1. Hyper Cache — пожалуй, мой любимый плагин кэширования. У него есть одна замечательная фишка — администратору всегда показывается оригинал, а не материал из кэша. Таким образом, некоторые простые вещи (скажем, стили) можно править «на живу», то есть сразу на рабочем блоге. Результат этих действий виден только тебе, как админу, а рядовые пользователи видят картинку из кэша. Если что-то пойдет не так, то проблему можно будет быстро решить, читатели же этого даже не заметят.

К сожалению, не очень уживается с последней версией WordPress 3.6. Думаю, это временно. Плагин поддерживается и подобные проблемы не останутся без внимания разработчиков.

2. WP Super Cache — еще один отличный плагин. Именно его я использую на этом блоге. Его отличительная особенность — кэширование страниц блога не только для пользователей персональных компьютеров, но и для людей, зашедших к вам на блог с помощью мобильных устройств — телефон, планшет и так далее. Главное все настроить в соответствие с

Стоимость старших моделей смартфонов завышена. Все мы прекрасно понимаем, что разница в цене между 16 ГБ и 32+ ГБ моделями неоправданно большая. Речь идёт и о iPhone, и о всём многообразии флагманских представителей Android. В итоге человек берёт младшую модель с 16 гигабайтами хранилища на борту в надежде, что этого хватит. Но, зачастую реальность не оправдывает его ожидания.

Что съедает память в смартфоне

Для начала нужно понять, что указанный производителем объём памяти в устройстве - это не то же самое, что доступный пользователю объём памяти. То есть, на практике нам всегда доступно меньше памяти, чем написано на упаковке, и это справедливо как для iPhone, так и для семейства Android.

В обоих случаях операционная система устройства занимает 2-3 ГБ памяти, и вернуть их в распоряжение пользователя нельзя - эта пространство нужно для работы устройства.

Поэтому, когда вы подыскиваете новый смартфон, то считайте так: 16 ГБ на самом деле примерно равно 13 ГБ, а 32 ГБ - это в лучшем случае 29-30 ГБ.

В дальнейшем на оставшийся пользователю объём памяти будут посягать устанавливаемые приложения и игры . Экраны всё лучше, картинка должна быть всё качественнее, графика всё круче - это серьёзно утяжеляет приложения.

Кроме того, со временем установленные приложения будут толстеть, накапливая в памяти данные кэша - это всё, что остаётся в устройстве в процессе работы приложения и после его закрытия. Любое приложение, получающее контент из Сети, сохраняет его на устройстве для более оперативного предоставления пользователю. Смотрите YouTube - получаете кэшированные видеозаписи. Слушаете музыку онлайн - она кэшируется локально. Сёрфите в Интернете через Chrome - посещённые в браузере странички кэшируются.

Если у вас Android и вы оказались в ситуации, когда срочно нужно получить несколько сотен мегабайт места под видео или фото, то очистите данные кэша.

Настройки -> Память -> тап на Данные кэша.

Также можно выборочно очистить кэш у отдельных приложений.

Настройки -> Приложения -> тап по толстому приложению -> Очистить кэш.

В iOS таких штатных средств нет, но есть сторонние утилиты .

В наши дни 1 ГБ для одной игры уже кажется вполне приемлемым. Периодическая чистка игр с предварительным вопросом к самому себе «буду ли я в это ещё играть?» поможет избавиться от надоевших и ненужных игрушек, которые продолжают занимать порядочное количество памяти. Это же справедливо для любых других приложений. Не понравилось приложение? Не планируете пользоваться им в будущем? Удалите его, не держите просто так на устройстве.

Загружаемая пользователем в устройство музыка становится всё качественнее. Некоторые уже не воспринимают 320 кбит mp3 и хотят только flac. Такие треки занимают в несколько раз больше места на устройстве.

Подумайте, обеспечат ли используемые вами наушники достаточное качество воспроизведения звука, чтобы вы почувствовали разницу? Быть может, mp3 среднего качества вполне хватит?

Если речь идёт о фото и видео , то всё ещё хуже. В топовые актуальные смартфоны ставят 8+ мегапиксельные камеры, которые умеют снимать FullHD видео с высоким фреймрейтом и делать фото очень большого разрешения. Такие фото и видео занимают очень много места. Для примера, 1 час видео в качестве 1080p может занять на вашем смартфоне 10 ГБ места.

С отснятыми видео вариантов фактически нет. Их нужно периодически перемещать из мобильного устройства на компьютер для последующего хранения или размещения на видео-хостинге.

С хранением фотографий может помочь мобильное приложение Dropbox - в нём есть функция автоматического переноса снимков из памяти устройства в облако.

И всё же, чем более технологичными становятся наши мобильные устройства, тем больше будет требоваться места под приложения и контент. Производители понимают это, и зачастую идут навстречу пользователю, встраивая в смартфоны и планшеты слот под съёмные карты памяти . К сожалению, пользователи iPhone, гуглофонов и некоторых других линеек Android лишены такого преимущества. Google предлагает нам хранить все данные в Сети.

Такую концепцию поддерживают и многие разработчики - сейчас нам доступны сотни тематических онлайн-сервисов, предоставляющих контент в виде потоковой передачи. Их дополняют десятки облачных хранилищ. В таком случае память устройства будет забиваться значительно меньше, но значительно возрастают требования к качеству и скорости мобильного Интернета.

Процесс работы персонального компьютера сопряжен с выполнением пользовательских команд. Для оптимизации этого процесса и уменьшения временных затрат в компьютере реализовано множество технологий, основное место среди которых занимает кэширование. И если для продвинутых юзеров этот термин понятен, то у новичков он вызывает лишь недоумение. Что такое кэширование данных и какую роль этот процесс играет в работе компьютера? И насколько сильно разниться кэширование настольной системы от аналогичной процедуры в мобильных гаджетах?

Понятие кеша

Если говорить на простом языке, который будет понятен абсолютно всем категориям пользователей, то кеш - это буфер, в который помещаются обрабатываемые процессором данные, с целью ускорения доступа к ним кристаллу. Одним из основных преимуществ кеша является быстродействие, поскольку доступ к нему осуществляется значительно быстрее, чем к жесткому диску. Однако он обладает ограниченным объемом, что является одним из его недостатков. Стоит отметить, что технология кэширования применяется не только в CPU, но и в работе винчестера, в работе интернет-браузеров и различных онлайн-сервисов, а также во многих других процессах, происходящих во время работы персонального компьютера. В основу кэширования положено структурирование массивов данных, которые, в свою очередь, выступают всего-лишь копией основной информации, хранящейся на компьютере. Для ускорения доступа к кэшируемым данным, каждому массиву присваивается персональный тэг, выступающий в качестве идентификатора, необходимого для определения качества соответствия с оригиналом.

Процесс использования

В процессе работы CPU или любого другого клиента происходит запрос определенных данных. Однако первым делом используются неосновные данные, которые расположены на жестком диске, а те, которые находятся непосредственно в кеш-памяти. Если таковые имеются, то происходит то, что называется попаданием. При необходимости, кэшируемые данные могут записываться и на основной источник хранения информации. Однако если в кеше отсутствуют необходимый массив, то клиент ищет необходимые данные в базовом хранилище, после чего найденные данные копируются в кеш-память.

Обновление данных

Процесс обновления данных проще всего рассмотреть на примере работы интернет-браузера. В процессе работы этих программ, происходит копирование веб-содержимого в кеш, с целью ускорения дальнейшей загрузки веб-содержимого. Таким образом, в процессе работы программа постоянно производит поиск копии загружаемого ресурса в своем кеше. Однако из-за ограниченного размера кеш-памяти происходит периодическое его обновление, в результате которого часть сохраненной ранее информации просто стирается. В основе этого процесса заложен специальный алгоритм, принцип работы которого практически идентичен независимо от типа используемого гаджета.

Политика записи

В процессе изменения массива данных, содержащегося в кеш-памяти, происходит и изменение оригинала данных, хранящегося на основном носителе. Временная задержка, которая присутствует между вносимыми изменениями, зависит от политики записи. На сегодняшний день существует всего два типа записи:
Немедленная запись. Все изменения вносятся одновременно в кеш и в основной памяти.
Отложенная или обратная запись. Изменения в массив данных, который находится в памяти постоянного запоминающегося устройства, вносятся не сразу, а с определенной периодичностью или если возникает запрос этих данных со стороны пользователя. Для отслеживания всех изменений используется принцип идентификации записей.

Современные вызовы

По мере развития современных технологий и изобретении новых моделей процессоров, работающих на более высоких частотах, а также скоростной оперативной памяти возникла необходимость увеличения производительности кеш-памяти. Это объясняется тем, что работа кеш-памяти более эффективна в том случае, если частота RAM-памяти меньше аналогичной у кристалла, поскольку CPU работает значительно быстрее. Поэтому инженеры пошли на определенные доработки и реализовали в различных устройствах свою кеш-память, что позволило увеличить время работы основного кеша. Также стоит отметить, что в современных процессорах реализована кеш-память меньшего размера, поскольку в основе их работы положен принцип виртуальной адресации, способной очень быстро обрабатывать большие массивы данных. Однако подобный подход при разработке других устройств показал меньшую эффективность, а в некоторых случаях даже бесполезность. Например, в большинстве современных моделей смартфонов и планшетных компьютеров используется медленная кеш-память с небольшим объемом, поэтому в этих гаджетах частота обновления кеша значительно выше.

Взаимная работа кеша различных устройств

Из всего вышеописанного можно сделать вывод, что кеш-память работает более эффективно и быстро, если она одна. Однако как быть в том случае, если их много? В этом случае работа кешапроисходит по принципу когерентности или с использованием технологий взаимного обмена данными. Всего различают три типа обмена:
Инклюзивный: каждая кеш-память работает независимо от других.
Эксклюзивный: способ обмена данными разрабатывается индивидуально, с учетом всех индивидуальных особенностей.
Неэкслюзивный: универсальный стандарт обмена массивами данных.

Уровни кэширования

Современные модели процессоров и других девайсов поддерживают трех- или четырехуровневую кеш-память. Чем большим количеством уровней она обладает, тем больший объем данных может храниться в ней, однако, и тем большее количество времени необходимо для их обработки.
Кеш первого уровня. Является одним из наиболее быстрых, поскольку располагается непосредственно на одном физическом ядре кристалла, благодаря чему необходимо меньшее количество времени для обработки данных, хранящихся в нем. Этот кеш реализован во всех современных моделях CPU и работает он синхронно с процессором на одной частоте.

Кеш второго уровня. В большинстве случаев находится возле кеша первого уровня и используется в качестве памяти раздельного использования. Для определения его величины необходимо объем разделить на количество физических ядер, реализованных в кристалле.
Кеш третьего уровня. Является самым большим по объему, но и самым медленным в работе. Основным предназначением кеша третьего уровня является объединение хранящихся массивов данных, хранящихся в кеше второго уровня.

Кеш четвертого уровня. Встречается преимущественно в мощных системах и серверах, которые в процессе работы задействуют несколько процессоров. Он располагается независимо от кристалла и реализован отдельной микросхемой.

Ассоциативность кеша

Основной и наиболее важной характеристикой кеш-памяти является ассоциативность. Если говорить на простом языке, то это логическое разделение кэшируемых данных на отдельные блоки, с целью оптимизации процесса обработки данных и ускорения процесса доступа к ним. Именно поэтому в процессе работы компьютера оперативная память находится в тесном взаимодействии с кешем.

Диаграмма кэша памяти ЦПУ

Кэш - это память с большей скоростью доступа, предназначенная для ускорения обращения к данным, содержащимся постоянно в памяти с меньшей скоростью доступа (далее «основная память»). Кэширование применяется ЦПУ , жёсткими дисками , браузерами и веб-серверами .

Кэш состоит из набора записей. Каждая запись ассоциирована с элементом данных или блоком данных (небольшой части данных), которая является копией элемента данных в основной памяти. Каждая запись имеет идентификатор , определяющий соответствие между элементами данных в кэше и их копиями в основной памяти.

Когда клиент кэша (ЦПУ, веб-браузер, операционная система) обращается к данным, прежде всего исследуется кэш. Если в кэше найдена запись с идентификатором, совпадающим с идентификатором затребованного элемента данных, то используются элементы данных в кэше. Такой случай называется попаданием кэша . Если в кэше не найдено записей, содержащих затребованный элемент данных, то он читается из основной памяти в кэш, и становятся доступным для последующих обращений. Такой случай называется промахом кэша . Процент обращений к кэшу, когда в нём найден результат, называется уровнем попаданий или коэффициентом попаданий в кэш.

Например, веб-браузер проверяет локальный кэш на диске на наличие локальной копии веб-страницы, соответствующей запрошенному URL. В этом примере URL - это идентификатор, а содержимое веб-страницы - это элементы данных.

Если кэш ограничен в объёме, то при промахе может быть принято решение отбросить некоторую запись для освобождения пространства. Для выбора отбрасываемой записи используются разные алгоритмы вытеснения .

При модификации элементов данных в кэше выполняется их обновление в основной памяти. Задержка во времени между модификацией данных в кэше и обновлением основной памяти управляется так называемой политикой записи .

В кэше с немедленной записью каждое изменение вызывает синхронное обновление данных в основной памяти.

В кэше с отложенной записью (или обратной записью ) обновление происходит в случае вытеснения элемента данных, периодически или по запросу клиента. Для отслеживания модифицированных элементов данных записи кэша хранят признак модификации (изменённый или «грязный» ). Промах в кэше с отложенной записью может потребовать два обращения к основной памяти: первое для записи заменяемых данных из кэша, второе для чтения необходимого элемента данных.

В случае, если данные в основной памяти могут быть изменены независимо от кэша, то запись кэша может стать неактуальной . Протоколы взаимодействия между кэшами, которые сохраняют согласованность данных, называют протоколами когерентности кэша .

Кэш центрального процессора

Кэширование результатов работы

Многие программы записывают куда-либо промежуточные или вспомогательные результаты работы, чтобы не вычислять их каждый раз, когда они понадобятся. Это ускоряет работу, но требует дополнительной памяти (оперативной или дисковой). Примером такого кэширования является индексирование баз данных.

Схема работы кэша

Кэш – это специально отведенный небольшой участок памяти с большей скоростью обмена данными, чем у традиционной. Существует он ввиду несоответствия между вычислительными мощностями процессоров и скоростью считывания информации со стандартных накопителей памяти.

Прогресс требовал увеличения объемов для хранения данных , в то время как быстрота их обработки отставала с самого зарождения компьютеров. Именно из-за этого и был разработан такой «мост». Процесс занесения информации в кэш-память получил название «кэширование ». Собственно, поэтому и важно её своевременно очищать – для сохранения эффективности считывания.

Кэширование в браузерах

Алгоритм кэширования в браузерах

Зачастую, говоря о кэшировании, многие вспоминают о cache -файлах в браузерах. И неудивительно, так как их очистка – один из основных советов, который дают пользователям при возникновении ошибок.

Накапливаются они вместе с числом просмотренных сайтов – с них часть сведений загружается в кэш-память, преследуя этим две цели : ускорить общее время загрузки и уменьшить нагрузку на сетевой трафик. При повторном заходе на сайт, происходит проверка на актуальность данных между сервером и клиентом. Что должно быть сохранено, а что нет, решает создатель веб-страницы.

Кэш в Windows

В операционных системах Windows, файлы кэш-памяти занимают приличное пространство. Сохраняются разнообразные временные файлы , созданные после запуска или изменения какой-либо программы, превью изображений и музыкальных композиций, точки восстановления ОС.

Контролирует данный процесс, так называемый кэш-менеджер , который периодически избавляется от неактуальных ресурсов. Причем, именно эта периодичность и является ключевым фактором эффективной работы: если файлы удалять слишком часто, то система будет тратить время, считывая их вновь, а если слишком редко – попросту не останется места для новых сведений.

Кэш на андройде

На смартфонах с операционной системой Android ситуация выглядит похожим образом, за одним существенным «но» — объем предоставленной памяти значительно ниже , чем на персональном компьютере. Помимо этого, программы после запуска хранятся в трей-листе, откуда их потом можно заново развернуть , со всеми сохраненными изменениями, совершенными в последней сессии.

К сожалению, ОС не очень хорошо справляется с очисткой лишних файлов, из-за чего, при длительном пользовании, приложения могут работать некорректно , а само быстродействие телефона значительно снизится . Для предотвращения этого, рекомендуется использовать сторонние программы , которые производят очистку, например, Clean Master.