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Cache和Buffer都是缓存,主要区别是什么?

发布时间:2023-10-11 22:13:28
发布人:xqq

一、Cache和Buffer都是缓存,主要区别是什么

简单说,Buffer的核心作用是用来缓冲,缓和冲击。比如你每秒要写100次硬盘,对系统冲击很大,浪费了大量时间在忙着处理开始写和结束写这两件事嘛。用个buffer暂存起来,变成每10秒写一次硬盘,对系统的冲击就很小,写入效率高了,日子过得爽了。极大缓和了冲击。

Cache的核心作用是加快取用的速度。比如你一个很复杂的计算做完了,下次还要用结果,就把结果放手边一个好拿的地方存着,下次不用再算了。加快了数据取用的速度。

所以,如果你注意关心过存储系统的话,你会发现硬盘的读写缓冲/缓存名称是不一样的,叫write-buffer和read-cache。很明显地说出了两者的区别。

当然很多时候宏观上说两者可能是混用的。比如实际上memcached很多人就是拿来读写都用的。不少时候Non-SQL数据库也是。严格来说,CPU里的L2和L3 Cache也都是读写兼用——因为你没法简单地定义CPU用它们的方法是读还是写。硬盘里也是个典型例子,buffer和cache都在一块空间上,到底是buffer还是cache?

不过仔细想一下,你说拿cache做buffer用行不行?当然行,只要能控制cache淘汰逻辑就没有任何问题。那么拿buffer做cache用呢?貌似在很特殊的情况下,能确定访问顺序的时候,也是可以的。简单想一下就明白——buffer根据定义,需要随机存储吗?一般是不需要的。但cache一定要。所以大多数时候用cache代替buffer可以,反之就比较局限。这也是技术上说cache和buffer的关键区别。

补充1:不要误解Buffer就是用来写的,Cache就是用来读的。读可以用Buffer吗?当然可以,比如你想一批一批地处理读取而非有啥处理啥的时候,就可以用读buffer。写当然也可以用cache,比如你的写入有很高的随机性的时候。具体什么场景用Buffer什么场景用Cache要根据场景的具体需要决定。

补充2:不要误解Cache或Buffer就一定是内存或者存在什么高速媒介上的东西。只要相对高速即可。我完全可以在硬盘上存Cache,比如有些游戏会在运行时建立预编译的shader(暴露年龄),这本质上就是一种cache,它存在速度缓慢的硬盘上,因为读硬盘依旧比重新编译要快。Buffer也同理,例如NTFS文件系统自己就有Logging Buffer,这个甚至明确拒绝放在任何易失缓存里。

延伸阅读:

二、proc 文件系统

/proc 是 Linux 内核提供的一种特殊文件系统,是用户跟内核交互的接口。比方说,用户可以从 /proc 中查询内核的运行状态和配置选项,查询进程的运行状态、统计数据等,当然,你也可以通过 /proc 来修改内核的配置。

proc 文件系统同时也是很多性能工具的最终数据来源。比如我们刚才看到的 free ,就是通过读取 /proc/meminfo ,得到内存的使用情况。

继续说回 /proc/meminfo,既然 Buffers、Cached、SReclaimable 这几个指标不容易理解,那我们还得继续查 proc 文件系统,获取它们的详细定义。

执行 man proc ,你就可以得到 proc 文件系统的详细文档。注意这个文档比较长,你较好搜索一下(比如搜索 meminfo),以便更快定位到内存部分。

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