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Linux的文件系统及文件缓存知识点整理

Linux的文件系统 文件系统的特点 文件系统要有严格的组织形式,使得文件能够以块为单位进行存储。 文件系统中也要有索引区,用来方便查找一个文件分成的多个块都存放在了什么位置。...如果文件系统中有的文件是热点文件,近期经常被读取和写入,文件系统应该有缓存层。 文件应该用文件夹的形式组织起来,方便管理和查询。...Linux中的文件缓存 ext4文件系统层 对于ext4文件系统来讲,内核定义了一个ext4_file_operations。...因此,根据是否使用内存做缓存,我们可以把文件的I/O操作分为两种类型。 第一种类型是缓存I/O。大多数文件系统的默认I/O操作都是缓存I/O。...如果已经缓存了,那就直接从缓存中返回;否则从磁盘中读取,然后缓存在操作系统的缓存中。对于写操作来讲,操作系统会先将数据从用户空间复制到内核空间的缓存中。这时对用户程序来说,写操作就已经完成。

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文件系统:抽象的“文件系统

一、树形层次结构 IFileProvider对象为我们构建了一个具有层次化目录结构的文件系统。...由于IFileProvider是一个接口,所以由它构建的是一个抽象化的文件系统,这里所谓的目录和文件都是一个抽象的概念。...为了让读者朋友们对这个文件系统有一个大体认识,我们先来演示几个简单的实例。 文件系统管理的所有文件以目录的形式进行组织,一个IFileProvider对象可以视为针对一个根目录的映射。...该方法具有一个类型为Action的参数负责将文件系统的节点(目录或者文件)名称呈现出来。...对文件系统实施监控并在其发生改变时发送通知也是IFileProvider对象提供的核心功能之一。

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缓存缓存穿透、缓存雪崩、缓存击穿

原文:https://www.cnblogs.com/raichen/p/7750165.htm 缓存穿透 概念 缓存穿透是指查询一个一定不存在的数据,由于缓存是不命中时需要从数据库查询,查不到数据则不写入缓存...缓存雪崩 概念 大量的key设置了相同的过期时间,导致在缓存在同一时刻全部失效,造成瞬时DB请求量大、压力骤增,引起雪崩。 解决办法 从业务层面。...可以给缓存设置过期时间时加上一个随机值时间,使得每个key的过期时间分布开来,不会集中在同一时刻失效。 缓存击穿(并发) 概念 高并发系统,如果一个缓存失效,存在多进程同时查询DB,同时更新缓存。...这对缓存和DB都是比较大的挑战。...解决办法 使用互斥锁(mutex key): 这种解决方案思路比较简单,就是只让一个线程构建缓存,其他线程等待构建缓存的线程执行完,重新从缓存获取数据就可以了(如下图) ?

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文件系统专栏 | 之文件系统架构

文件系统层次分析 由上而下主要分为用户层、VFS层、文件系统层、缓存层、块设备层、磁盘驱动层、磁盘物理层 用户层:最上面用户层就是我们日常使用的各种程序,需要的接口主要是文件的创建、删除、打开、关闭、写...缓存层:文件系统底下有缓存,Page Cache,加速性能。对磁盘LBA的读写数据缓存到这里。...include/linux/dcache.h文件中: struct dentry {  /* RCU lookup touched fields */  unsigned int d_flags;//目录项缓存标识符...dcache中,缓存主要包括三部分: 被使用目录项链表,存放被使用的目录项 最近被使用双向链表,存放未被使用和负状态的目录项,并且安装使用时间排序 散列表,用于快速匹配目录项 现在看看目录项的操作函数:...list_head f_tfile_llink;//所有文件的事件池链表 #endif /* #ifdef CONFIG_EPOLL */  struct address_space *f_mapping;//文件页缓存映射

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文件系统:程序集内嵌文件系统

由于内嵌于程序集的资源文件采用扁平化存储形式,所以在通过 EmbeddedFileProvider构建的文件系统中并没有目录层级的概念。我们可以认为所有的资源文件都保存在程序集的“根目录”下。...由于资源文件系统并不具有层次化的目录结构,它所谓的物理路径毫无意义,所以PhysicalPath属性直接返回Null。...对于内嵌资源文件系统来说,根本就不存在所谓的文件更新的问题,所以它的Watch方法会返回一个HasChanged属性总是False的IChangeToken对象。...[ASP.NET Core 3框架揭秘] 文件系统[1]:抽象的“文件系统” [ASP.NET Core 3框架揭秘] 文件系统[2]:总体设计 [ASP.NET Core 3框架揭秘] 文件系统[3]...:物理文件系统 [ASP.NET Core 3框架揭秘] 文件系统[4]:程序集内嵌文件系统

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缓存雪崩、缓存穿透、缓存预热、缓存更新、缓存降级等问题!

,今天给大家整理一篇关于Redis经常被问到的问题:缓存雪崩、缓存穿透、缓存预热、缓存更新、缓存降级等概念的入门及简单解决方案。...一、缓存雪崩 缓存雪崩我们可以简单的理解为:由于原有缓存失效,新缓存未到期间(例如:我们设置缓存时采用了相同的过期时间,在同一时刻出现大面积的缓存过期),所有原本应该访问缓存的请求都去查询数据库了,而对数据库...(2)还有一个解决办法解决方案是:给每一个缓存数据增加相应的缓存标记,记录缓存的是否失效,如果缓存标记失效,则更新数据缓存,实例伪代码如下: ?...解释说明: 1、缓存标记:记录缓存数据是否过期,如果过期会触发通知另外的线程在后台去更新实际key的缓存; 2、缓存数据:它的过期时间比缓存标记的时间延长1倍,例:标记缓存时间30分钟,数据缓存设置为60...三、缓存预热 缓存预热这个应该是一个比较常见的概念,相信很多小伙伴都应该可以很容易的理解,缓存预热就是系统上线后,将相关的缓存数据直接加载到缓存系统。

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缓存穿透,缓存雪崩,缓存击穿

缓存穿透 缓存穿透是指查询一个一定不存在的数据,即缓存和数据库中都没有的数据。...由于缓存不命中,并且出于容错考虑,如果从数据库查不到数据则不写入缓存,这将导致这个不存在的数据每次请求都要到数据库去查询,失去了缓存的意义。...id=-1 查询一条id为-1的数据 如何解决缓存穿透 一:对查询不到的数据也做缓存处理,只是过期时间设置短一些!...缓存击穿 缓存击穿是指缓存中没有但数据库中有的数据(一般是缓存时间到期),这时由于并发用户特别多,同时读缓存没读到数据,又同时去数据库去取数据,引起数据库压力瞬间增大,造成过大压力 如何解决缓存击穿 一...,但是缓存过期后,没有数据提供 如何解决缓存雪崩 分成事前,事中,事后三步骤 事前 一:错开设置过期时间(比如电商缓存商品可以对商品过期时间加一个随机因子,错开缓存过期时间) 发生缓存雪崩之前,事情之前

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Caffeine缓存 最快缓存 内存缓存

二、缓存简介 (一)缓存对比 从横向对常用的缓存进行对比,有助于加深对缓存的理解,有助于提高技术选型的合理性。下面对比三种常用缓存:Redis、EhCache、Caffeine。...:缓存都是使用内存作为存储媒介的,各种缓存服务的区别如下:Caffeine是内存型缓存是指缓存与调用者属于同一个应用,准确的说属于同一个JVM;Redis是指另外一个独立进程的内存型,缓存数据存储在Redis...(二)本地缓存 本地缓存与分布式缓存对应,缓存进程和应用进程同属于一个JVM,数据的读、写在一个进程内完成。本地缓存没有网络开销,访问速度很快。...Caffeine是基于Guava Cache增强的新一代缓存技术,缓存性能极其出色。 1、Map JDK内置的Map可作为缓存的一种实现方式,然而严格意义来讲,其不能算作缓存的范畴。...若涉及多级缓存或者多种缓存共用,其它需要网络传输或者持久化的缓存需要序列化,Caffeine尽管也使用实现序列化的实体类,但是不做序列化操作。 不需要序列化,降低了缓存使用难度。

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缓存穿透、缓存雪崩、缓存热点

摘要:本文主要讲解在使用缓存的过程中,经常出现的三个问题:缓存穿透、缓存雪崩、缓存热点。...1.概念 缓存穿透: 大多数缓存系统,都是以key-value的格式去存储数据的,当有个请求去查询某个key,但是这个key对应的value不存在,则这个请求就会到后端DB中查询;如果有人恶意去查询缓存中不存在的...缓存雪崩: 访问量很大的系统,一般都会用缓存服务,很多请求到达在缓存层拿到值后就返回了,这样有效的减轻了DB端的压力;但是如果,缓存服务挂掉了,那所有的请求都会直接打到DB层,数据库的压力瞬间就起来了,...这样DB很可能也挂掉了,这就是缓存雪崩。...缓存热点: 一般使用缓存时,策略如下:请求一个数据,如果缓存有,直接返回,如果缓存没有,就会去查询数据库,然后返回,同时,将此key和value缓存起来,设置一个过期时间;这样做有两个好处,不仅可以加快系统对外的响应速度

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Redis缓存雪崩、缓存穿透、缓存预热、缓存更新、缓存降级等问题

一、缓存雪崩 由于原有缓存失效,新缓存未到期间,比如我们设置缓存时采用了相同的过期时间,在同一时刻出现大面积的缓存过期,所有原本应该访 问缓存的请求都去查询数据库了,而对数据库CPU和内存造成巨大压力,...(2)还有一个简单方案就时将缓存失效时间分散开。 二、缓存穿透 缓存穿透是指用户查询数据,在数据库没有,自然在缓存中也不会有。...这样就导致用户查询的时候,在 缓存中找不到,每次都要去数据库再查询一遍,然后返回空(相当于进行了两次无用的查询)。这样请求就绕过缓存直接查数据库,这也是经常提的缓存命中率问题。...三、缓存预热 缓存预热这个应该是一个比较常见的概念,相信很多人都应该可以很容易的理解,缓存预热就是系统上线后,将相关的缓存数据直接加载到缓存系统。...用户直接查询事先被预热的缓存数据 解决办法 (1)直接写个缓存刷新页面,上线时手工操作下; (2)数据量不大,可以在项目启动的时候自动进行加载; (3)定时刷新缓存; 四、缓存更新 除了缓存服务器自带的缓存失效策略之外

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缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩概念及解决方案缓存穿透缓存雪崩缓存击穿

缓存穿透 概念 访问一个不存在的key,缓存不起作用,请求会穿透到DB,流量大时DB会挂掉。...解决方案 采用布隆过滤器,使用一个足够大的bitmap,用于存储可能访问的key,不存在的key直接被过滤; 访问key未在DB查询到值,也将空值写进缓存,但可以设置较短过期时间。...缓存雪崩 概念 大量的key设置了相同的过期时间,导致在缓存在同一时刻全部失效,造成瞬时DB请求量大、压力骤增,引起雪崩。...解决方案 可以给缓存设置过期时间时加上一个随机值时间,使得每个key的过期时间分布开来,不会集中在同一时刻失效。...缓存击穿 概念 一个存在的key,在缓存过期的一刻,同时有大量的请求,这些请求都会击穿到DB,造成瞬时DB请求量大、压力骤增。

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proc文件系统

一、proc文件系统是什么? proc是一个伪文件系统,伪文件系统的定义: 它只存在内存当中,而不占用外存空间。它以文件系统的方式为访问系统内核数据的操作提供接口。...由于系统的信息,如进程,是动态改变的,所以用户或应用程序读取proc文件时,proc文件系统是动态从系统内核读出所需信息并提交的。...我们常常用它来追踪进程的状态、内核的状态、内存信息、CPU使用率、系统启动时间(可以使用系统正常运行时间)等相应的信息; 二、proc文件系统详解 1、进程pid的相应的内容(以数字命名的内容): 每一个进程都有相应的进程号...proc/execdomains linux内核当前支持的execution domains /proc/fb 帧缓冲设备列表,包括数量和控制它的驱动 /proc/filesystems 内核当前支持的文件系统类型...Range Registers (MTRRs) /proc/partitions 分区中的块分配信息 /proc/pci 系统中的PCI设备列表 /proc/slabinfo 系统中所有活动的 slab 缓存信息

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漫谈文件系统

Wikipedia对文件系统定义: In computing, a file system or filesystem is used to control how data is stored and...翻译成中文大致意思:文件系统主要是管理数据存储以及数据如何检索的,而数据存储在磁盘或内存中。上期我们聊过了漫谈虚拟内存,本期我们就重点介绍磁盘中的机械磁盘的组成以及工作原理,然后引申到文件系统。...文件系统设计 文件系统采用分层设计,最底层的是设备,接着是IO控制(设备驱动),基本文件系统(向设备驱动程序发出命令),文件组织模块(负责文件的逻辑块和物理块,以及管理空闲空间),逻辑文件系统(管理元数据...) 文件系统的实现 文件系统的实现包括磁盘结构和内存结构,即我们将文件以什么结构存储于磁盘,以什么结构存储于内存。

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