Cachegedrag

Cachegedrag is de verzamelnaam voor de eigenschappen en het functioneren van caches in informatica, die bedoeld zijn om data tijdelijk op te slaan zodat toekomstige toegang sneller verloopt.

Een cache houdt een kopie van data die eerder is opgevraagd, in een snellere, kleinere opslagplaats. Bij een vervolgverzoek controleert de cache eerst of de gevraagde data aanwezig is (een cachehit). Is dat zo, dan kan de data razendsnel worden teruggegeven. Bij een cachemiss wordt de data opgehaald uit een tragere bron (zoals hoofdgeheugen of opslag) en vervolgens in de cache geplaatst ten behoeve van toekomstige toegang.

Caches bestaan in meerdere lagen en systemen. Voorbeelden zijn CPU-cachelagen (L1, L2, L3), OS- of diskcaches, webbrowsers en applicatiegeoriënteerde caches zoals Redis of Memcached. Ook content delivery networks (CDN's) fungeren als caches voor webinhoud. Elke laag kent eigen capaciteit, latentie en updatebeleid.

Belangrijke kenmerken van cachegedrag zijn temporele en ruimtelijke locality, vervangingsbeleid (bijv. LRU, LFU, FIFO), en schrijfbepalingen (write-through, write-back, write-around). In systemen met meerdere verwerkingskernen is cache-coherentie essentieel, vaak beheerd via protocollen zoals MESI.

Voordelen van caching zijn aanzienlijk lagere laadtijden en betere doorvoer, terwijl nadelen bestaan uit toegevoegde complexiteit, mogelijk verouderde data en de noodzaak van juiste invalidatie of vervaldatums (TTL).

Caching wordt breed toegepast, van processor- en bestandscaches tot web- en databasecaches, waar het doel is snelle data-access zonder onnodige herhaalde fetches.