什么是写时复制？

写时复制（Copy-on-Write，简称COW）是一种计算机程序设计领域的优化策略，主要用于提高内存和存储管理的效率。它的核心思想是，如果有多个调用者同时请求相同资源（如内存或磁盘上的数据存储），他们会共同获取相同的指针指向相同的资源，直到某个调用者试图修改资源的内容时，系统才会真正复制一份专用副本给该调用者，而其他调用者所见到的最初的资源仍然保持不变。这个过程对其他的调用者是透明的。以下是写时复制的基本原理和应用场景：

写时复制的基本原理

在Linux系统中，当调用fork系统调用创建子进程时，并不会立即复制父进程的所有内存页，而是与子进程共享相同的内存页。当父进程或子进程对内存页进行修改时，才会触发写时复制机制，将原来的内存页复制一份新的，并重新设置其内存映射关系。

写时复制的应用场景

• 虚拟内存管理：写时复制用于提高创建新进程的速度和减少内存使用。
• 文件系统：写时复制用于实现快照功能，允许在线数据备份与恢复。
• 数据库服务器：写时复制用于提供数据快照，以便在故障发生时能够快速恢复数据。
• 软件应用：写时复制策略被应用于某些数据结构，如Java中的CopyOnWriteArrayList，以提高并发性能。

写时复制通过延迟资源的复制，直到实际需要修改资源时，从而提高了资源利用率和系统性能。