缓存机制在我们的实际研发工作中，被极其广泛地应用，通过这些缓存机制来提升系统交互的效率。简单的总结来说，就是在两个环节或者系统之间，会引入一个cache/buffer做为提升整体效率的角色。
而有趣的是，这种缓存机制令人惊奇并且优美的遵循着“几何分形”的规律，也就是几何分形学中的“自相似性”：从整体上看遵循某种组成规律或者特性，同时从每一个局部看，仍然遵循某种组成的规律或者特性。我们的这些系统，从整体上看遵循了缓存机制，每一个组成的局部也遵循缓存机制。
等同类比的一个概念，我们常常说的“空间换时间”，牺牲一部分空间代价，来换取整体效率的提升。
例如A和B两者之间的数据交换，为了提升整体的效率，引入角色C，而C被用于当做热点数据的存储，或者是某种中间处理的机制。
我们先从web前端层面开始，看看有哪些比较关键的缓存机制？它们又是怎样协调工作的呢？
一、前端Cache机制
1.域名转为IP地址（域名服务器DNS缓存）
我们知道域名其实只是一个别名，真实的服务器请求地址，实际上是一个IP地址。获得IP地址的方式，就是查询DNS映射表。虽然这是一个非常简单的查询，但如果每次用户访问一个url都去查询DNS一次，未免显得太频繁，会产生一个可怕的访问量级。DNS服务器会告诉你，你别老是经常过来，万一我挂了，我们就无法愉快地玩耍了。
各个浏览器的缓存时间，会有一定的差别。例如，在chrome浏览器中查看dns的缓存时间的方式是：chrome://net-internals/#dns。
浏览器一般会在本地会建立一个DNS缓存，在一段比较长的时间里，都是使用本地的缓存映射。例如，在Win7系统的cmd里，可以通过“ipconfig/flushdns”的方式来立刻刷新本地DNS。
优点：域名映射为IP非常快。
成本：消耗一定的浏览器空间来存储映射关系
2.访问服务器，获取静态内容（地理位置分布式服务CDN）
可能有人会觉得，这个CDN不是缓存。其实，CDN的原理就是将离你很远的东西，放在离你很近的地方，通过这种方式提高用户的访问速度。从这个角度，它也可以理解为牺牲空间成本换取了时间，本质上也是一种特殊的中间cache。腾讯、阿里等这些大的一线互联网公司一般倾向于自己建立CDN系统，中小型企业也经常使用第三方的CDN服务。
优点：解决用户离服务器太远的时候，网络路由中跳来跳去的严重耗时。
成本：全国各地部署多套静态存储服务，管理成本比较高，发布新文件的时候，需要等待全国节点的更新等。
3.浏览器本地缓存（无网络交互类型）
在前端优化原则中，其中一条就是尽量消灭请求，以达到降低服务器压力和提升用户体验的效果。静态文件，例如Js、html、css、图片等内容，很多内容可以1次请求，然后未来就直接访问本地，不再请求web服务器。
常用的实现方法是通过HTTP协议头中的expire和max-age来控制，这两者的使用方法和区别，我这里就不赘叙了。还有一种HTML5中很热的方式，则是localStorage，尤其在移动端也被做为一个强大的缓存，甚至当做一种本地存储来广泛使用。
优点：减少网络传输，加快页面内容展示速度，提升用户体验。
成本：占用客户端的部分内存和磁盘，影响实时性。
4.浏览器和web服务协议缓存（有网络交互类型）
浏览器的本地缓存是存在过期时间的，一旦过期，就必须重新向服务器请求。这个时候，会有两种情形：
服务器的文件或者内容没有更新，可以继续使用浏览器本地缓存。
服务器的文件或者内容已经更新，需要重新请求，通过网络传输新的文件或者内容。
这里的协商方式也可以通过HTTP协议来控制，Last-Modified和Etag，这个时候请求服务器，如果是内容没有发生变更的情况，服务器会返回NotModified。这样的话，就不需要每次访问服务器都通过网络传输一个比较大的文件或者数据包，只要简单的北京白癜风治疗用什么方法治白癜风有什么偏方