C wie Cache

Als Cache wird ein Pufferspeicher bezeichnet, der einen einmaligen oder wiederholten Zugriff auf ein langsames Hintergrundmedium verhindert. Ein einmal aufgerufenes Element bleibt im Cache und steht damit schnell zur Verfügung, wenn es erneut benötigt wird. Caches gibt es als Hard- oder Softwarestruktur, um damit Kopien zwischenspeichern zu könne.

Ein Cache arbeitet im Hintergrund

Das Wort Caches stammt aus dem Französischen und bezeichnet ein Versteck. Der Cache bei einem Computer arbeitet also nicht im Vordergrund, sondern bleibt verdeckt. Der Nutzer selbst weiß nicht, dass er gerade auf einen Cache zugreift und sogar das Vorhandensein oder die Größe des Zwischenspeichers muss ihm nicht bekannt sein, weil er ja das Hintergrundmedium anspricht. Die Antwort kommt allerdings vom Cache und fällt so aus wie sie vom Hintergrundmedium ausfallen würde. Im Prinzip spiegelt der Cache das Hintergrundmedium und dessen Ressourcen und weil dieser Vorgang im Hintergrund und für den Nutzer unsichtbar stattfindet, spricht man in diesem Zusammenhang von Transparenz.

Der Datenabgleich zwischen dem Hintergrundmedium und dem Cache

Es können zwar mehrere Geräte auf ein Hintergrundmedium zugreifen, von denen nicht alle den Cache nutzen, doch dann kann es zu Inkohärenzen kommen. Dabei gehen logische Zusammenhänge bei der Datenspeicherung verloren. Damit identische Datenabbilder entstehen, müssen die Daten auf dem Cache vorab mit den Daten des Hintergrundmediums abgeglichen werden und im Zweifel erfolgt eine Anpassung. Entsprechende Cache-Strategien in Form von Algorithmen gleichen die Daten mit verschiedenen Verfahren ab. Ist durch die Cache-Logistik ein automatischer Abgleich nicht gewährleistet, könnten eventuell auf dem Hintergrundmedium vorgenommene Veränderungen nicht erkannt werden. Ist sich der Nutzer unsicher, muss eine manuelle Datensicherung erfolgen.

Die verschiedenen Arten

Es gibt Laufwerk- und Software-Caches und Prozessor-Caches. Häufig arbeiten Caches in mehreren Ebenen und bei aktuellen Versionen sind es meist drei verschiedene mit unterschiedlichen Größen. Bei günstigen Prozessoren lässt man die dritte Ebene weg und erhöht stattdessen den Speicher der zweiten Ebene. Entweder werden die Caches in die Platinen von Festplatten oder CPUs integriert oder man lagert sie extern. Softwarecaches werden meist genutzt, wenn die Festplatte als schnelleres Speichermedium genutzt werden soll. Zu dieser Kategorie zählt auch der Browser-Cache. Er speichert Webseiten, damit beim nächsten Aufrufen der Seite der Zugriff von der Festplatte erfolgen kann, anstatt die Informationen direkt aus dem Internet zu holen.