缓存

提高数据存取速度的存储器
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缓存（Cache），[1]是指访问速度比一般随机存取存储器更快的一种存储器，[4]在首次从真实数据源加载数据后，将数据存储到缓存中，以便以后的请求可以直接从缓存中获取数据，从而减轻数据源的负荷压力。[5]
1965年，莫里斯·威尔克斯（Maurice Wilkes）在他的论文《高速缓存存储器》中首次提到“缓存”的概念；[3]1989年，英特尔发布了Intel i486（80486）处理器，首次将浮点运算处理器和多重管线集成在同一芯片上，这大大提高了处理器的计算能力和效率；[2][6]自1990年代后期以来，整体架构已逐渐趋于稳定。1990年代后期至今，现代计算机系统普遍采用了三级缓存结构（L1、L2和L3缓存）。[2]
缓存基于局部性原理，在一段时间内，程序倾向于重复访问有限的内存区域，[7][8]主要方式包括CDN缓存、前端缓存、反向代理缓存、应用缓存和分布式缓存。[9]缓存可应用在有高性能要求、无数据实时性要求等场景中，[10]能够提高应用程序性能、减少数据库使用和成本以及可缩放和可预测性能，[11]但同时也存在着缓存雪崩、缓存穿透和缓存击穿等风险。[12][9]

发展历史

在计算的初期几十年里，主存储器的速度非常慢，价格昂贵，CPU的处理速度也并不是很快。然而，从20世纪80年代开始，这两者之间的差距开始迅速扩大。尽管微处理器的时钟速度[a]有所提高，但内存访问时间的改善幅度相对较小。随着这种差距的扩大，人们开始意识到需要一种新的高速存储器来弥补这一差距的重要性。[13]