Linux中的buffer和cache到底是什么？今天终于明白了

在IT行业，有不少术语英文看起来区别不小，但是翻译成中文，就很容易混淆。今天我们就来说其中的一对术语——buffer和cache。

      Buffer和cache英文看起来区别很大，但在不少公司里甚至部分翻译过来的技术图书里，经常被统称为“缓存”。或者叫“缓”什么什么…

 上面的说法、翻译，是错误的！

01

带你认识正确的翻译

正确的翻译：buffer，缓冲区；cache，缓存。

先看英语解释，大体上看起来这样的：A bufferis something that has yet to be “written” to disk. A cache is something that has been “read” from the disk and stored for later use 

再看详细的非官方中文解释

1、 Buffer（缓冲区）是系统两端处理速度平衡（从长时间尺度上看）时使用的。它的引入是为了减小短期内突发I/O的影响，起到流量整形的作用。

比如：我们用X雷下载一部电影，不可能下载一点就写一点儿磁盘，这么干的话真的毁硬盘。反之先写到buffer缓冲区，攒多了再一次性写入磁盘，减少I/O，既有效率，又对硬盘友好。

2、 Cache（缓存）则是两端处理速度不匹配时的一种折衷策略。因为CPU和memory之间的速度差异越来越大，所以人们充分利用数据的局部性特征，通过使用存储系统分级（memory hierarchy）的策略来减小这种差异带来的影响。

看了以上中文解释，估计小伙伴们可以明白了：

设若以后随着科技发展，存储器访问终于变得跟CPU计算一样快，那么cache就可以消失了，但是buffer却必须依然存在。

02

深入了解

典型的“生产者-消费者”模式，当上游数据流突然增大时候，数据消费很可能一下子来不及处理“洪水”一样的请求，那么有一个buffer作为缓冲，让上游数据不那么乘风破浪，处理就来得及了。

深入一点看

Cache为了提高访问“命中率”，要的是快速找到。现实生活中的类比是“常用工具箱”，用什么工具顺手就取到。过一段时间，工作内容变化了，“常用工具箱”里面的工具，有的被换出去，有的被请进来。

Cache多数情况下是不考虑顺序的，小公鸡点名，点到谁是谁。

Buffer是为了减少频繁操作，把一系列类似的事情攒起来一次干。现实生活中的类比是当年的“小公共”或者“黑的士”，“坐满这一车人就走了吖~~”，“还差一位，还差一位~”，总之不坐满了，不开车。或者类似于办公桌边的废纸篓，多数人不会刚扔点儿废品就去倾倒一次。

Buffer多数情况下是考虑顺序的，多用FIFO（先进先出）算法。

上面的原理，从浅到深说了不少。对于测试开发或者性能测试小伙伴来说，知道buffer和cache除了可以跟开发讨（xuan）论（yao）之外，最直接的用处是——调优，释放更多资源。

03

举例说明

简单举个栗子，在Linux系统中，可以通过free命令来查看内存情况，通常的结果如下：

[root@localhost ~]# free -m

             total       used       free     shared    buffers     cached

Mem:          7869       7651        218          1        191       5081

-/+ buffers/cache:       2378       5490

Swap:          478        139        339

一般情况下，可以通过修改 /proc/sys/vm/drop_caches 文件来清理部分cache，详细如下：

1. 表示清除pagecache

echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches

2. 表示清除回收slab分配器中的对象（包括目录项缓存和inode缓存）

echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches

3. 表示清除pagecache和slab分配器中的缓存对象

echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches

作　　者：Arthur 

出　　处：微信公众号：自动化软件测试平台

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