緩存的基礎(chǔ)概念解讀-創(chuàng)新互聯(lián)

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高速緩存（Cache，簡(jiǎn)稱(chēng)緩存），原始意義是指訪問(wèn)速度比一般隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（ RAM ）快的一種 RAM ，通常它不像系統(tǒng)主存那樣使用 DRAM 技術(shù)，而使用昂貴但較快速的 SRAM 技術(shù)。Cache 是位于CPU和DRAM之間，通常由SRAM構(gòu)成的規(guī)模小存取速度快的存儲(chǔ)器 。

目前，緩存的概念已被擴(kuò)充，不僅在CPU和主內(nèi)存之間有Cache，而且在內(nèi)存和硬盤(pán)之間也有Cache（磁盤(pán)緩存），乃至在硬盤(pán)與網(wǎng)絡(luò)之間也有某種意義上的Cache──稱(chēng)為Internet臨時(shí)文件夾或網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容緩存等。凡是位于速度相差較大的兩種硬件之間，用于協(xié)調(diào)兩者數(shù)據(jù)傳輸速度差異的結(jié)構(gòu)，均可稱(chēng)之為Cache。

工作原理

1、 預(yù)讀?。寒?dāng)硬盤(pán)受到CPU指令控制開(kāi)始讀取數(shù)據(jù)時(shí)，硬盤(pán)上的控制芯片會(huì)控制磁頭把正在讀取的簇的下一個(gè)或者幾個(gè)簇中的數(shù)據(jù)讀到緩存中，當(dāng)需要讀取下一個(gè)或者幾個(gè)簇中的數(shù)據(jù)的時(shí)候，硬盤(pán)則不需要再次讀取數(shù)據(jù)，直接把緩存中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絻?nèi)存中就可以了，由于緩存的速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于磁頭讀寫(xiě)的速率，所以能夠達(dá)到明顯改善性能的目的。

2、 寫(xiě)入：當(dāng)硬盤(pán)接到寫(xiě)入數(shù)據(jù)的指令之后，并不會(huì)馬上將數(shù)據(jù)寫(xiě)入到盤(pán)片上，而是先暫時(shí)存儲(chǔ)在緩存里，然后發(fā)送一個(gè)“數(shù)據(jù)已寫(xiě)入”的信號(hào)給系統(tǒng)，這時(shí)系統(tǒng)就會(huì)認(rèn)為數(shù)據(jù)已經(jīng)寫(xiě)入，并繼續(xù)執(zhí)行下面的工作，而硬盤(pán)則在空閑（不進(jìn)行讀取或?qū)懭氲臅r(shí)候）時(shí)再將緩存中的數(shù)據(jù)寫(xiě)入到盤(pán)片上。

3、 臨時(shí)存儲(chǔ)：某些數(shù)據(jù)是會(huì)經(jīng)常需要訪問(wèn)的，像硬盤(pán)內(nèi)部的緩存（暫存器的一種）會(huì)將讀取比較頻繁的一些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在緩存中，再次讀取時(shí)就可以直接從緩存中直接傳輸。

 

作用意義

暫存數(shù)據(jù)處理結(jié)果，并提供下次訪問(wèn)使用 。在很多場(chǎng)合，數(shù)據(jù)的處理或者數(shù)據(jù)獲取可能非常費(fèi)時(shí)，當(dāng)對(duì)這個(gè)數(shù)據(jù)的請(qǐng)求量很大時(shí)，頻繁的數(shù)據(jù)處理會(huì)消耗大量資源。緩存的作用就是將這些來(lái)之不易的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來(lái)，當(dāng)再次請(qǐng)求此數(shù)據(jù)時(shí)，直接從緩存中獲取而省略數(shù)據(jù)處理流程，從而降低資源的消耗提高響應(yīng)速度。

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