新的缓存算法可以极大地促进网页浏览——Meta 很快就会对其进行测试，谷歌对此很感兴趣

SIEVE 的创建者声称，SIEVE 是一种新的网络缓存方法，比当今最先进的算法更简单、更有效，大型科技公司正在注意到这一点。

一种新算法可以通过提高缓存效率来显着加快网页浏览速度。

这个名为“SIEVE”的开源程序引入了一种处理网络缓存的新方法，即当您在互联网冲浪时遇到对象时，从计算机的长期存储中存储和检索对象的过程。

这些对象（存储在硬盘驱动器上的小文件）包括图像、徽标或网页的整个副本。当您第一次遇到这些元素时，您可以从服务器检索它们，但它们会存储在您的硬盘上以供重复使用。当您第二次遇到这些对象时，您的浏览器可以从计算机内存而不是从服务器检索它们，这样可以节省时间并消耗更少的能量。 

但由于本地存储有限，缓存驱逐算法会决定对象的存储时间，以及何时用更新的或更流行的对象替换用户不常访问的旧对象。 

科学家们在 2023 年 12 月 17 日发表的预印本论文中表示，尽管存在许多此类算法，但 SIEVE 是一种更简单、更有效的选择，如果在互联网上实施，可以显着加快网页浏览速度。他们计划在4 月，第 21 届 USENIX 网络系统设计与实现研讨会。

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“计算机和互联网速度快的一个主要原因是缓存。我们认为软件缓存是无处不在但未被充分认识的支柱，它使现代网络能够正常运行，因此对其进行研究可以产生巨大的影响，”co-first论文作者、亚特兰大埃默里大学博士生张亚卓告诉《Live Science》。 

测试一种新的网络缓存方法

先进先出 (FIFO) 算法的工作原理是按顺序将新对象添加到“传送带”中直至被遗忘。当物体到达行尾时，它们就会被移除。最近较少使用（LRU）是另一种方法，其中对象沿着传送带移动，就像 FIFO 中一样，但如果再次请求对象，它会跳回前面。张说，存在更复杂的变体，但它们越复杂，错误就越多。相比之下，SIEVE 的实现代码少于 20 行。

SIEVE 使用相同的传送带机制，但对象一开始就被标记为“零”。当再次请求某个对象时，其状态将更改为“一”并加入队列的前面。当对象到达末尾时，它们会像平常一样被驱逐。这称为“惰性提升”。与此同时，一只“移动的手”会扫描皮带的长度并循环回到起点，并被编程为移除任何标记为“零”的物体。这种类似筛子的功能称为“快速降级”。科学家们表示，SIEVE是最简单的算法，可以同时实现惰性提升和快速降级。   

他们使用基于 Meta、Wikimedia、X 和其他四个来源跟踪的 Web 缓存跟踪的真实缓存历史记录，对 9 种最先进的算法进行了 1,500 次单独的测试。例如，一条跟踪包含 2019 年访问维基百科媒体的 28 亿个 Web 请求。这 1,500 条跟踪总共包含对近 150 亿个对象的 2470 亿个请求。 

他们正在寻找较低的“未命中率”，即从网络获取的对象与存储的比例，其中“未命中”被认为是从网络获取对象 - 越低越好。张告诉 Live Science，预计没有任何一种算法能够在每次测试中具有最低的失误率，但 SIEVE 在 45% 的测试中表现最好。相比之下，次佳算法的表现最好，仅为 15%。

SIEVE 已在 10 多个流行的库上实施，为现代应用程序和网站提供支持。张说，许多网站可能很快就会“毫不费力”地升级到 SIEVE。她补充说，Meta 即将在生产环境中评估 SIEVE，而 Google 也表示有兴趣与其他网络公司一起采用 SIEVE。 

“这是非凡且不寻常的牵引力，”张说。过去 20 年来，没有一种缓存算法能够在多个生产系统中得到广泛采用。”