buffer和cache的区别

Posted 2020-08-28

在free命令展示机器的内存消耗情况，会像如下展示：

[[email protected] ~]# free -m

             total       used       free     shared    buffers     cached

Mem:         64369      64030        339       1068        395      57651

-/+ buffers/cache:       5982      58386

Swap:        97759        164      97595

buffered 和cached本质内容有什么区别呢？

英文是这样解释:

A buffer is something that has yet to be "written" to disk.  这些数据准备写到磁盘的，但还没有写到磁盘，缓存在内存中。

之所以有这样的机制，因为频繁地写入磁盘，会造成磁盘i/0，所以一般数据不会马上写入到磁盘去，而是定期积累到一定量后写入磁盘去。

buffer的英文本意是缓冲器，缓冲一下，不要马上写入到磁盘，冲击磁盘。

A cache is something that has been "read" from the disk and stored for later use.

从磁盘上读取数据存储到内存中缓存起来，方便下一次使用。目的是避免频繁的去磁盘上读取数据，直接从内存中读取使用了。

之所以有cache，一般是对频繁使用到的数据(读的数据)，进行缓存到内存。

从上面分析看，两个内存区域要解决的问题和目标都不同。一个是解决频繁读的问题。另外一个是解决频繁写入到磁盘的问题。

但相同点是：他们都是为了减少磁盘i/0次数。因为磁盘是机械性的旋转，靠磁头定位来读、写数据。频繁读、写磁盘，就会造成磁头频繁定位,

这个就是磁盘i/0(数据库系统的实现里面有磁盘的原理介绍，然后专门讲解实现一个数据库系统如何针对磁盘做优化)

free命令中的used项(已经使用的内存)，其实是已经包含了buffer和cache部分。

根据上面对buffer和cache的分析，buffer和cache部分实际上是可以拿来使用的内存区(都是缓存数据,释放掉这部分内存空间并不影响)

正因为这样，为了想要准确得知到底有多少可用的内存，linux的free命令，会第二列专门给出减去buffer和cache部分的统计结果来看。

第二列　：-/+ buffers/cache

显示两个值，第一个值，是used-buffers-cache的计算结果。第二个值 是free+buffers+cache的计算结果

思考

从操作系统角度来看，它只关注真正的物理内存剩余多少。所以buffer区域和cache区域它也认为不是剩余的。这没有错。操作系统关注是物理内存真实有多少。

而应用程序角度来看，它关注的是有多少物理内存是自己可以调用的。它认为buffer和cache部分也是可以拿过来用的。也没有错误。

现实中例子用什么来形象化描述呢？

一个人有多少钱，站在不同的角度算法不一样。

有人存款10万。我们只是看它真实钱有多少。那就是10万(操作系统这么认为)

而从另外一个角度，他有房子，如果需要，房子可以卖掉，卖成钱，估算一下价格。假设房子80万，那么他的钱就是80+10=90万(应用程序这么认为)

两个计算方式都没有错。角度不同。

buffer和cache，对于应用程序而言，觉得这部分是可以回收的(我需要的时候随时可以用。房子随时可以套现拿到钱使用)

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