データキャッシュは、頻繁にアクセスされるデータをメモリに保存し、クエリのパフォーマンスを向上させ、ディスクからデータを取得する必要性を減らす仕組み。

キャッシュ戦略

バッファプール

• データページ：

  • データはディスクから読み込まれる際や書き込まれる際に、固定サイズの単位であるデータページとして構成される；
  • これらのデータページは、一時的にDBMSのメモリ内にあるバッファプール（バッファキャッシュとも呼ばれる）に格納される。

• キャッシュ置換ポリシー：

  • バッファプールの容量には制限があるため、新しいページを読み込む際にどのデータページをメモリに残すかを決定するキャッシュ置換ポリシーが存在する。

• キャッシュ管理：

  • クエリがデータを要求すると、DBMSは必要なデータページがすでにバッファプールに存在するかを確認する；
  • データページが**メモリ内（キャッシュヒット）**に存在する場合、バッファプールから取得され、遅いディスクアクセスを回避できる；
  • データページが**メモリ内に存在しない（キャッシュミス）**場合、DBMSはディスクからそれらを取得し、将来のアクセスのためにバッファプールへロードする。

クエリ結果キャッシュ

• 一部のDBMSはクエリ結果キャッシュを提供し、頻繁に実行されるクエリの結果をメモリに保存する；
• クエリが実行されると、システムは同じパラメータで以前に実行されたかどうかを確認し、該当する場合は再実行せずにキャッシュされた結果を返す。

インデックスキャッシュ

• データページのキャッシュに加え、DBMSはインデックスページもメモリにキャッシュし、インデックスベースのクエリを高速化する場合がある；
• インデックスキャッシュにより、ディスク上のインデックス構造全体を走査する必要が減り、インデックス付きカラムのクエリ性能が向上する。