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.
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.
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 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 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 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 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 - вам даже не нужно ничего делать, кроме пары нажатий.
Когда в одной из наших статей про мы коснулись кэша браузеров, мне пришлось взять тайм-аут. Оказалось, что далеко не все современные браузеры так сговорчивы по вопросу размещения кэша и его размера согласно требованиям пользователя. Современная мода браузеростроения считает, что кэш должен быть там и такого размера, как покажется лучше самому браузеру. Тем не менее, решение было найдено.
1. Что такое «кэш браузера»
Кэш, применительно к браузеру, это каталог с файлами на жестком диске, куда программа складывает элементы просматриваемых страниц. Например, там хранятся рисунки, скрипты. При обновлении страницы браузер больше не станет загружать эти данные из интернета, а просто возьмет их с жесткого диска, доступ к которому осуществляется на существенно большей скорости, чем к интернету. Поэтому сама технология кэширования данных браузером очень эффективна.
Однако у этой технологии есть и негативная сторона. Папка с кэшем размещается на системном диске. К тому же, как правило, создается для каждого пользователя отдельно — в профиле пользователя. Больше пользователей в системе — больше каталогов с кэшем. Это плохо, если емкость диска невелика. Поэтому можно указать браузеру другое место расположения папки с кэшем (например, на втором жестком диске, или даже на внешнем носителе).
Второстепенная задача — ограничение размера папки кэша браузера. Но с этим параметром стоит экспериментировать только в режиме жесткой экономии дискового пространства!
2. Почему не нужно чистить кэш вручную
Многие утилиты для чистки системы очень любят очищать папки с кэшем браузеров. Еще бы, ведь это позволяет им показать эффективные результаты по сравнению, например, со встроенной программой для чистки дисков.
Отсюда у многих пользователей выработалась привычка чистить кэш браузера чуть ли не каждый день. Но это не только ненужная процедура, но и вредная.
2.1. Почему ручная очистка кэша бесполезна и вредна
Как было сказано выше, с помощью кэша браузер ускоряет загрузку страниц сайтов, что делает работу с ним удобнее. Также стоит помнить, что кэш автоматически обновляется и чистится в случае превышения заданного объема. Именно потому чистить его вручную просто бесполезно. На следующий день он снова появится и будет ровно тем же, что и днем ранее. При этом, он никогда не превысит заданный в настройках лимит.
Более того, если ежедневно очищать кэш браузеров, то это замедлит загрузку страниц в будущем. Те данные, которые были зарезервированы для ускорения загрузки страниц, компьютер будет вынужден загружать вновь, нагружая канал, значительно увеличивая время загрузки страниц и впустую тратя системные ресурсы на действия, которые можно было бы и не совершать. В результате чего пострадает удобство работы в сети.
2.2. В каких ситуациях все же это необходимо
Но бывают ситуации, при которых очистка кэша все же необходима. Например, если какой-то сайт стал неправильно отображать содержимое. Такое бывает, когда веб-мастер изменил шаблон, стили отображения или скрипты сайта, а у пользователя в кэше находятся старые их версии. В этом случае все может «поехать» и сайт будет отображаться неправильно. В этом случае достаточно перезагрузить страницу комбинацией Ctrl-F5 и тогда браузер обновит кэш именно этого сайта, удалив старые данные и подгрузив на их место новые.
Совет:
Используйте комбинацию Ctrl-F5 на клавиатуре, чтобы обновить кэш только для сайта, который открыт в текущей вкладке браузера. Это также позволит сохранить данные для остальных сайтов.
Также очистить кэш стоит, если вы посещали какие-то сайты и не хотели бы, чтобы кто-то из коллег по работе или членов семьи узнал об этом (так как данные об этом сайте будут зафиксированы в кэше, истории посещений).
В остальных случаях чистить кэш просто нет никакой нужды, потому что это пустая трата времени. Если кэш занимает слишком много места на диске, то можно изменить лимиты, чтобы максимальный объем кэша не превышал заданного значения.
3. Ограничиваем аппетиты браузеров
3.1. Google Chrome (применимо к остальным браузерам на движке Chromium)
Тут все оказалось непросто. Вам потребуется найти ярлык, которым вы запускаете этот браузер. Обычно большинство пользователей делают это ярлыком на рабочем столе или панели быстрого запуска. Открываем свойства ярлыка с помощью правой кнопки мышки и вписываем в поле «Объект» после chrome.exe следующую фразу:
—disk-cache-dir=d:chrome_cache —disk-cache-size=104857600
Обратите внимание, что дефисов перед ключами действительно два, и это не опечатка автора. Первый ключ задает расположение каталога с кэшем браузера. В приведенном примере это диск D и каталог прямо в корне диска. Второй ключ задает максимальный размер каталога с кэшем в байтах. Т.е. если вам надо отдать браузеру 100 Мб, то потребуется 100*1024*1024= 104857600 байт, как в приведенном мною примере.
Как все непросто… Однако мы уже разобрали самый трудный браузер. Дальше дело пойдет легче — все остальные браузеры вполне сговорчивы.
3.2. Internet Explorer
Этот браузер не прячет настройки кэша слишком далеко. Указанное применимо для последней на сегодня версии обозревателя за номером 10. В настройках открываем «Свойства браузера» . В «Общих» есть раздел «Журнал обозревателя» → «Параметры» → «Временные файлы интернета» .
По кнопке «Переместить» можно отправить папку с кэшем в нужное место.
3.3. Mozilla Firefox
Что касается Firefox, то самый короткий путь к его кэшу выглядит так. В главном меню браузера находим «Настройки» , а в нем пункт «Дополнительные» . Теперь «Сеть» → «Кэшированное веб‐содержимое» . Здесь вы можете очистить кэш браузера и ограничить его размер в мегабайтах.
А вот задать расположение папки с кэшем будет чуть сложнее. Сначала пишем в строке адреса about:config . В появившемся окне жмем на единственную кнопку.
Теперь появляется окно настроек. В нем ищем параметр . Его скорее всего не будет. Придется создавать: правая клавиша мыши и в меню выбираем «Добавить» .
Имя параметра browser.cache.disk.parent_directory
Значение — путь к папке на диске.
3.4. Opera 12
В адресной строке пишем: opera:config
В настройках находим раздел User Prefs. Среди параметров ищем Cache Directory4. Именно с цифрой 4, опечатки нет. В значении указываем нужный путь.
А размер кэша и его очистка расположены вполне по граждански. В разделе обычных настроек.
Итак, сегодня мы научились ограничивать размер кэша браузеров и указывать место его хранения. Но знаниями этими пользоваться следует с умом. Не делайте кэш слишком маленьким — это сведет на нет все преимущества кэширования страниц. Не делайте его слишком большим — это приведет к потере дискового пространства без роста эффективности работы браузера. Если нет режима жесткой экономии дискового пространства, то разрешите браузеру самому определять размер, в противном случае укажите 100-200 Мб. Также для экономии места на системном разделе можно разместить папку с кэшем на другом диске или разделе.
Большинство пользователей компьютеров слышали о понятии системного кэша, но только далеко не все четко себе представляют, что это такое и для чего нужно. А многие, до конца не разобравшись, какая роль отводится этому компоненту в операционной системе, сразу пытаются производить с ним действия, касающиеся изменения размера. Насколько целесообразно производить изменение установленных по умолчанию параметров - рассмотрим далее.
Для чего нужен кэш, и насколько целесообразно его увеличение?
Начнем с того, что есть несколько видов кэша. Системный кэш, как уже понятно, используется под нужд Windows, а кэш программ предназначен для корректного функционирования приложений. Чаще всего с понятием кэша пользователи сталкиваются при работе с интернет-браузерами. Но что это такое и для чего нужно? Кэш, вне зависимости от типа, является своеобразным хранилищем временных файлов, за счет использования которых увеличивается скорость загрузки программы или открытие тех же страниц в Интернете. То есть пользователь имеет дело с неким резервируемым на жестком диске пространством, которое используется операционной системой или отдельно взятым приложением.
Как увеличить системный кэш или кэш программ, пока не рассматриваем. Для начала давайте определимся, стоит ли это вообще делать? С одной стороны, нет ничего плохого в том, чтобы зарезервировать для хранения временных файлов побольше места на диске. Так думает большинство рядовых пользователей. Но на самом деле кэш можно увеличивать только до определенной степени, поскольку установка слишком большого размера приведет к тому, что системе при выполнении какой-то операции придется перебрать слишком много объектов для загрузки, пока она найдет необходимый. Соответственно, и время запуска программ существенно снизится. Кроме того, следует обратить внимание, что кэш резервируется на жестком диске, а скорость обращения к нему может существенно снижаться, например при возникновении ошибок, фрагментации файлов и т. д.
Как увеличить системный кэш в Windows 7 или в другой системе?
Теперь перейдем непосредственно к изменению размера резервируемого пространства. Для начала рассмотрим системный кэш Windows 7.
Для автоматического увеличения его размера необходимо использовать меню свойств компьютера с переходом к дополнительным настройкам. В на вкладке «Дополнительно» необходимо отметить пункт оптимизации работы фоновых служб и кэша. Считается, что именно таким способом можно несколько снизить нагрузку на оперативную память и ускорить запуск программ.
Параметры файла подкачки
Иногда наряду с изменением размера кэша в сторону увеличения некоторые специалисты рекомендуют произвести дополнительные действия с так называемым файлом подкачки, который отвечает за работу и использование виртуальной памяти - такого же резервируемого объема на жестком диске, но используемого для выгрузки программных компонентов в случае нехватки оперативной памяти.
Как и в случае с системным кэшем, нужно быть предельно осторожным. При малом объеме ОЗУ файл подкачки действительно можно немного увеличить, установив для него значение, которое в 1,5-2 раза превышает определяемое или рекомендуемое системой по умолчанию. Но и тут следует помнить, что при установке слишком большого объема можно добиться обратного эффекта, когда программы в приоритете будут производить обращение не к оперативной, а к виртуальной памяти. Повторимся: скорость доступа к винчестеру ниже, чем к планкам ОЗУ. Из-за этого мы получаем торможение программ при запуске или в процессе работы.
Негласно считается, что при установленных на уровне 8 Гб и более файл подкачки можно отключить вовсе, что никаким образом не скажется на работоспособности системы в отрицательную сторону. Наоборот, иногда можно добиться повышения производительности.
Параметры системного кэша в системном реестре
Параметры виртуальной памяти или кэша можно поменять и в системном реестре. Что касается стандартного автоматизированного увеличения системного кэша Windows 10, его лучше производить как раз именно в этом редакторе (regedit). Здесь нужно использовать ветку HKLM и через раздел SYSTEM и параметры текущего контроля перейти к папке MemoryManagement.
Здесь нас интересуют два параметра: DisablePagingExecutive и LargeSystemCache, которым могут быть присвоены значения либо нуля (отключение), либо единицы (включение). Первый ключ фактически дублирует отключение виртуальной памяти, а второй увеличивает системный кэш (система будет использовать не 8 Мб, установленных по умолчанию, а всю память, за исключением последних 4 Мб).
Настройки кэша в веб-обозревателях
В браузерах тоже имеются настройки, относящиеся к кэшу. Соответственно, резервируемый объем можно изменить. Для этого используются соответствующие настройки. Правда, в зависимости от разработчика самого обозревателя они могут находиться в совершенно разных разделах.
Например, в старой версии «Оперы» опции выставляются в настройках истории. В новой модификации браузера следует использовать свойства ярлыка, а в пути к исполняемому файлу в поле типа объекта дописать сочетание —disk-cache-size=Объем и нужный размер кэша в килобайтах (например, для 1 Гб это будет 1073741824 Кб).
Очистка кэша
С изменением размера кэша вроде бы все понятно. В завершение остается добавить, что производить очистку кэша рекомендуется если не постоянно, то хотя бы периодически, поскольку накопление временных файлов может существенно замедлять работу и системы, и программ. Производить эти действия в Windows можно путем обычной очистки системного диска, в браузерах - очисткой истории посещений, кэша и файлов Cookies.
Более удобным является использование всевозможных программ-оптимизаторов, в которых необходимо просто задействовать соответствующие модули оптимизации системы и очистки конфиденциальности в разделе выполнения проверки и устранения проблем в один клик.