计算机基础--缓存策略:缓存写入策略,过期策略,更新策略,淘汰策略

缓存策略 就像你在超市存包时的“存包规则”，决定了“存什么东西”“存多久”“什么时候更新”“满了怎么处理”。简单来说，就是计算机系统为了高效使用缓存（临时存储数据的地方）而制定的一套规则。

为什么需要缓存策略？

• 速度快：缓存通常比硬盘、网络等获取数据的方式快很多（比如内存缓存比数据库快几十倍）。
• 省资源：减少对服务器、硬盘的频繁访问，节省流量和性能。
• 但问题来了：如果缓存里的数据太久没更新，可能会变成“过期面包”（数据不一致）；如果缓存存满了不清理，会像塞满杂物的抽屉一样无法使用。
  所以需要策略来管理缓存，让它又快又准！

常见的缓存策略有哪些？

1. 存什么数据？（缓存写入策略）

• 哪些数据该存？
  • 经常用的数据：比如社交App的用户头像（每天看很多次）。
  • 计算复杂的数据：比如报表统计结果（算一次要很久，存起来重复用）。
  • 静态数据：比如App的配置文件（很少变化）。
• 哪些数据不存？
  • 偶尔用一次的数据：比如用户一年才改一次的密码。
  • 实时变化的数据：比如股票价格（刚存就变了，不如直接查最新的）。

2. 存多久？（过期策略）

给缓存数据设置一个“保质期”，到期后自动删除或更新：

• 固定时间过期（TTL）：比如首页数据存30分钟（30分钟后自动过期，下次访问重新加载最新的）。
• 根据数据更新频率过期：比如新闻列表每10分钟更新一次，缓存就设为10分钟。
• 手动过期：当服务器数据更新时，主动通知缓存“这个数据过期了，删掉吧”（比如用户修改了头像，立刻清除旧头像的缓存）。

3. 怎么更新数据？（更新策略）

• 先更新缓存，再更新数据库：适合写操作少、读操作多的场景（比如商品详情页）。
• 先更新数据库，再更新缓存：确保数据库和缓存一致，但如果更新缓存失败，可能导致数据不一致。
• 懒更新：缓存过期后，下次读取时再更新（类似“饿了再做饭”，适合数据不常用的场景）。

4. 缓存满了怎么办？（淘汰策略）

当缓存空间不够时，按规则删除旧数据：

• 最近最少使用（LRU）：删掉“很久没被用过”的数据（比如你一个月没看的视频缓存）。
• 最不常用（LFU）：删掉“使用次数最少”的数据（比如你只打开过一次的冷门功能界面）。
• 先进先出（FIFO）：像排队一样，先存进去的先删掉（适合数据时效性不强的场景）。

生活中的类比：外卖App的缓存策略

假设你用外卖App点奶茶：

1. 存什么？
   • 缓存你的收货地址、常用支付方式（经常用）。
   • 不缓存订单实时状态（每分钟都可能更新，存了也没用）。
2. 存多久？
   • 首页的“热门奶茶”缓存30分钟（商家可能半小时更新一次活动）。
3. 满了删什么？
   • 删掉你三个月没点过的店铺的推荐数据（LRU策略）。
4. 怎么更新？
   • 当你手动刷新页面时，强制更新缓存（手动触发更新）。

总结：缓存策略的核心目标

• 快：让常用数据快速被获取。
• 准：避免拿到过期数据（比如别人改了昵称，你还看到旧的）。
• 省资源：不存无用数据，及时清理“垃圾”。

理解这些策略，就能明白计算机如何像聪明的管家一样管理缓存啦！