緩存與緩沖

GT 發(fā)布于2019-08-06 13:19 / 1967人閱讀

摘要：緩沖和緩存有一些相似之處，比如它們都需要一塊存儲(chǔ)區(qū)，而且它們的本質(zhì)都與速度不一致有關(guān)，即便是緩存，如果計(jì)算速度和讀取緩存的速度差不多，那么它也毫無意義。

緩存的思想由來已久，簡(jiǎn)單地說，緩存的目的就是把需要花費(fèi)昂貴開銷的計(jì)算結(jié)果保存起來，在以后需要的時(shí)候直接取出，而避免重復(fù)計(jì)算，一切緩存的本質(zhì)都是如此。計(jì)算機(jī)乃至互聯(lián)網(wǎng)，緩存的應(yīng)用數(shù)不勝數(shù)，我們都知道CPU緩存，它是位于CPU和內(nèi)存之間的臨時(shí)存儲(chǔ)器，它的容量不大，但是交換速度要高于內(nèi)存，CPU將頻繁交換的數(shù)據(jù)放在緩存中，如果以后需要?jiǎng)t直接讀取緩存，從而避免訪問速度較慢的內(nèi)存，不可否認(rèn)，盡管我們認(rèn)為內(nèi)存速度已經(jīng)很快，但是在CPU緩存面前，它還是力不從心。

緩沖（buffer）。緩沖的原意出自物理學(xué)，那就是減緩沖擊力，在計(jì)算機(jī)應(yīng)用場(chǎng)景中，我們使用它的引申含義，其目的在于改善各部件之間由于速度不同而引發(fā)的問題。比如將用戶態(tài)地址空間的數(shù)據(jù)寫入磁盤時(shí)，顯然內(nèi)存的速度比磁盤速度要快得多，所以人們?cè)O(shè)計(jì)了磁盤緩沖區(qū)，讓數(shù)據(jù)源源不斷地流進(jìn)緩沖區(qū)，再由緩沖區(qū)負(fù)責(zé)寫入磁盤，這樣內(nèi)存便可以不必隨著磁盤的慢節(jié)奏來工作，所以磁盤緩沖區(qū)起到了將快速設(shè)備和慢速設(shè)備平滑銜接的作用，另外我們?cè)诰€觀看視頻的時(shí)候，視頻緩沖區(qū)的意義也是如此。

緩沖和緩存有一些相似之處，比如它們都需要一塊存儲(chǔ)區(qū)，而且它們的本質(zhì)都與速度不一致有關(guān)，即便是緩存，如果計(jì)算速度和讀取緩存的速度差不多，那么它也毫無意義。但是，緩存更加注重的是策略，也就是說緩存命中率，如果每次都能在緩存中找到需要的數(shù)據(jù)，那是最理想的結(jié)果，如果每次都在緩存中找不到需要的數(shù)據(jù)，那么緩存將變得毫無價(jià)值，并且還由于緩存的管理邏輯增加了新的開銷。所以凡是使用緩存，都一定要意識(shí)到命中率的重要性。

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