Linux虚拟内存、buffer、cache、缓存命中率、缓存文件大小

cachetop

跟 top 类似，默认按照缓存的命中次数（HITS）排序，展示了每个进程的缓存命 中情况。具体到每一个指标，这里的 HITS、MISSES 和 DIRTIES ，跟 cachestat 里的含义 一样，分别代表间隔时间内的缓存命中次数、未命中次数以及新增到缓存中的脏页数。而 READ_HIT 和 WRITE_HIT ，分别表示读和写的缓存命中率。

指标–文件在内存中的缓存大小

pcstat

使用 pcstat 这个工具，来查看文件在内存中的缓存大小以及缓存比例。pcstat 是一个基于 Go 语言开发的工具，所以安装它之前，你首先应该安装 Go 语言

展示了 /bin/ls 这个文件的缓存情况：Cached 就是 /bin/ls 在缓存中的大小，而 Percent 则是缓存的百分比。你看 到它们都是 0，这说明 /bin/ls 并不在缓存中。

ls 命令，再运行相同的命令来查看的话，就会发现 /bin/ls 都在缓 存中了

实验

新建文件–第一个终端

确认刚刚生成的文件不在缓存中。如果一切正常， 你会看到 Cached 和 Percent 都是 0

读文件–第二个终端

运行 dd 命令测试文件的读取速度：

这个文件的读性能是 33.4 MB/s。由于在 dd 命令运行前我们已经 清理了缓存，所以 dd 命令读取数据时，肯定要通过文件系统从磁盘中读取。

查看第一个终端 缓存命中情况：

cachetop

从 cachetop 的结果可以发现，并不是所有的读都落到了磁盘上，事实上读请求的缓存命中 率只有 50% 。

先切换到第二个终端，再次执行刚才的 dd 命令：

磁盘的读性能居然变成了 4.5 GB/s，比第一次的结果 明显高了太多。

回到第一个终端，看看 cachetop 的情况：这次的读的缓存命中率是 100.0%，也 就是说这次的 dd 命令全部命中了缓存，所以才会看到那么高的性能。

回到第二个终端，再次执行 pcstat 查看文件 file 的缓存情况：

测试文件 file 已经被全部缓存了起来，这跟刚才观察到的缓 存命中率 100% 是一致的。

总结

Buffers 和 Cache 都是操作系统来管理的，应用程序并不能直接控制这些缓 存的内容和生命周期。所以，在应用程序开发中，一般要用专门的缓存组件，来进一步提升 性能。

比如，程序内部可以使用堆或者栈明确声明内存空间，来存储需要缓存的数据。再或者，使 用 Redis 这类外部缓存服务，优化数据的访问效率。