计网 - 流和缓冲区:缓冲区的 flip 是怎么回事?

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流和缓冲区都是用来描述数据的

计算机中,数据往往会被抽象成流,然后传输。比如读取一个文件,数据会被抽象成文件流;播放一个视频,视频被抽象成视频流。处理节点为了防止过载,又会使用缓冲区削峰(减少瞬间压力)。在传输层协议当中,应用往往先把数据放入缓冲区,然后再将缓冲区提供给发送数据的程序。发送数据的程序,从缓冲区读取出数据,然后进行发送。


流代表数据,具体来说是随着时间产生的数据,类比自然界的河流。你不知道一个流什么时候会完结,直到你将流中的数据都读完。

读取文件的时候,文件被抽象成流。流的内部构造,决定了你每次能从文件中读取多少数据。从流中读取数据的操作,本质上是一种迭代器。流的内部构造决定了迭代器每次能读出的数据规模。比如你可以设计一个读文件的流,每次至少会读出 4k 大小,也可以设计一个读文件的程序,每次读出一个字节大小。

通常情况读取数据的流,是读取流;写入数据的流,是写入流。那么一个写入流还能被理解成随着时间产生的数据吗?其实是一样的,随着时间产生的数据,通过写入流写入某个文件,或者被其他线程、程序拿走使用。

思考一个问题:流中一定有数据吗?

看上去的确是这样。对于文件流来说,打开一个文件,形成读取流。读取流的本质当然是内存中的一个对象。当用户读取文件内容的时候,实际上是通过流进行读取,看上去好像从流中读取了数据,而本质上读取的是文件的数据。从这个角度去观察整体的设计,数据从文件到了流,然后再到了用户线程,因此数据是经过流的。

但是仔细思考这个问题,可不可以将数据直接从文件传输到用户线程呢?比如流对象中只设计一个整数型指针,一开始指向文件的头部,每次发生读取,都从文件中读出内容,然后再返回给用户线程。做完这次操作,指针自增。通过这样的设计,流中就不需要再有数据了。可见,流中不一定要有数据。再举一个极端的例子,如果我们设计一个随机数的产生流,每次读取流中的数据,都调用随机数函数生成一个随机数并返回,那么流中也不需要有数据的存储。


为什么要缓冲区?

缓冲区

总结

以上是关于计网 - 流和缓冲区:缓冲区的 flip 是怎么回事?的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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