在 Go 中使用缓冲区进行读取和读取操作示例

Question

我的操作系统背景不强，有人可以提供一些示例（如果可能，请在 Go 中），为什么使用缓冲区很重要？

Answer 1

假设您在谈论 IO：

想象一下，你有一个var fin *os.File包裹在缓冲区中的文件，var instrm *bufio.Reader. 现在假设您正在编写某种解析器，一次读取一个字符（比如字节）。包bufio实现缓冲 I/O。

如果你调用myParser.Parse(fin)你将调用.Read4,194,304 次来读取每个字节，这将使系统调用 4,194,304 次，这将导致 4,194,304 次上下文切换。上下文切换是控制从用户空间程序转移到操作系统的时间，并且是最慢的（非 IO）操作之一。在操作系统未合并/预取 IO 请求的情况下，您的 IO 设备也极有可能一次查找和读取一个字节，但如今大多数操作系统的IO 电梯、预取和设备端缓冲区都阻止了这种情况（但它以大批量顺序读取总是更好）。

如果您myParser.Parse(instrm)使用bufio.Reader4K的默认缓冲区进行调用，您将导致 1,024 次上下文切换（每个系统调用读取 4K 而不是 1 个字节）。由于每个系统调用都有一些开销，这意味着花在系统调用上的时间更少，程序运行的时间更多。还值得指出的是，以这种方式运行（没有额外的上下文切换）通常会增加CPU 指令缓存命中率，因为将花费更多时间在较小的内存区域内进行分支。

缓冲区在网络 IO 等领域甚至很重要，因为它允许您以最大MTU大小发送突发数据包，而不是发送细小的数据包。

只是不要忘记刷新您的写入缓冲区。