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Ein Cache beschreibt einen digitalen Puffer- oder Zwischenspeicher, welcher für gewöhnlich auf Rechner, Browsern und Servers zu finden ist. Ein Cache speichert Daten ab, die einmal abgerufen wurden und sichert diese für den Fall eines erneuten Zugreifens. Auf diese Weise wird ein schnelleres Abrufen und eine kürzere Ladezeit ermöglicht.
Wenn beispielsweise eine Website besucht wird und diese nach einigen Stunden bzw. Tagen erneut aufgerufen wird, lädt die Seite mitsamt Inhalten deutlich schneller, da die Daten bereits im Cache gespeichert sind. Ankommende Anfragen können hier vom Cache selbst beantwortet werden und benötigen keinen Direktkontakt zu den ursprünglichen Daten.
Viele dürften einen Cache von der Aufforderung „Cache leeren/löschen“ kennen. Diese findet man häufig auf Smartphones, aber auch auf Rechnern. Das liegt daran, dass ein Cache-Speicher im Gegensatz zu einem gewöhnlichen Speicher relativ klein ist. Deshalb sollte der Cache regelmäßig gelöscht oder geleert werden, da sonst beispielsweise ältere Website-Versionen angezeigt werden.
Ein Cache funktioniert stets nach einem bestimmten Ablauf. Der Prozess beginnt mit einer Anfrage des Klienten (z.B. Smartphone) an den Server, welcher einen Cache besitzt.
Im zweiten Schritt wird überprüft, ob bereits Daten des Klienten im Cache vorhanden sind. Ist das der Fall, erfolgt ein sogenannter Cache-Hit bzw. Cache-Treffer. Anschließend liefert der Cache die gewünschten Daten direkt aus.
Wenn kein Cache-Hit stattgefunden hat und keine Daten des Klienten gefunden wurden, werden die ursprünglichen Daten in den Pufferspeicher geladen. Anschließend werden diese an den Klienten geliefert. Im Gegensatz zum vorherigen Schritt erfolgt hier ein sogenannter Cache-Miss bzw. Cache-Fehlschlag.
Versucht der Klient zu späterer Zeit erneut auf die Daten des Servers zuzugreifen, erfolgt nun auch hier ein Cache-Hit und somit eine Auslieferung der Daten aus dem Zwischenspeicher.
Bei einem Cache kann es sich sowohl um eine Hardware als auch um eine Software handeln. Hardware-Caches sind im Gegensatz zu Software-Caches deutlich größer, sind hierfür aber auch deutlich schneller.
Typische Software-Caches sind Web-Caches, Browser-Caches, Google Page-Caches, DNS-Caches und CDN-Caches.
Im Hardware-Bereich fallen vor allem Prozessor-Caches und Festplatten-Caches zu den gängigsten Formen. Diese Caches überzeugen durch ihre enorme Geschwindigkeit. Bei einem Prozessor-Cache beläuft sich die Zugriffszeit gerade einmal auf wenige Nanosekunden, was an Schnelligkeit kaum zu überbieten ist.
