重庆思庄PG数据库技术分享-存储 Cache 写机制

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  1. Write-Through(直写式) 工作原理: 在这种写机制下,当处理器向缓存(Cache)写入数据时,缓存会同时将数据写入到后端的存储介质(如磁盘)中。也就是说,数据的写入操作会同步穿透缓存,直接更新到磁盘上,保证缓存和磁盘数据的一致性。 例如,应用程序发起一个数据写入请求,数据先进入缓存,缓存立即执行写入磁盘的操作,只有当磁盘写入成功后,才会告知应用程序写入操作完成。 优点: 数据安全性高,因为数据能及时持久化到磁盘,即使出现系统突然断电、崩溃等意外情况,缓存中的数据丢失也不会影响已经写入磁盘的数据,最大限度地减少了数据丢失的风险。 缺点: 性能相对较差,由于每次写入缓存都要同步等待磁盘写入完成,磁盘 I/O 操作的速度较慢会成为性能瓶颈,尤其在频繁写入小数据块的场景下,会导致整体写入性能的明显下降。

  2. Write-Back(回写式) 工作原理: 当处理器向缓存写入数据时,数据仅先存储在缓存中,并不会立即写入磁盘。缓存会在合适的时机,比如缓存已满、达到一定时间间隔或者系统处于空闲状态等情况下,再将缓存中修改过的数据批量写入磁盘。 例如,数据库系统在短时间内有大量的写入操作,数据先在缓存中快速堆积,等到缓存达到设定的阈值,如缓存空间使用了 80%,就会触发将缓存中的数据批量回写到磁盘。 优点: 显著提升写入性能,因为减少了对磁盘频繁的直接写入操作,利用了缓存的高速读写特性,能够快速响应写入请求,尤其适用于写入操作频繁的应用场景,可以有效提高系统的整体运行效率。 缺点: 存在一定的数据丢失风险,如果在缓存中的数据还未回写到磁盘时,系统突然断电或者出现故障,那么缓存中的这些数据就会丢失,可能导致数据不一致的情况出现。