17|案例篇--如何利用系统缓存优化程序的运行效率？

缓存命中率

缓存命中率，是指直接通过缓存获取数据的请求次数，占所有数据请求次数的百分比。
命中率越高，表示使用缓存带来的收益越高，应用程序的性能也就越好。

缓存是现在所有高并发系统必需的核心模块，主要作用就是把经常访问的数据（也就是热点数据），提前读入到内存中。
这样，下次访问时就可以直接从内存读取数据，而不需要经过硬盘，从而加快应用程序的响应速度。

这两个工具都是 bcc 软件包的一部分，它们基于 Linux 内核的 eBPF（extended Berkeley Packet Filters）机制，来跟踪内核中管理的缓存，并输出缓存的使用和命中情况。

cachestat 提供了整个操作系统缓存的读写命中情况。
cachetop 提供了每个进程的缓存命中情况。安装命令：

sudo apt-key adv --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv-keys 4052245BD4284CDD
echo "deb https://repo.iovisor.org/apt/xenial xenial main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/iovisor.list
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y bcc-tools libbcc-examples linux-headers-$(uname -r)

(提示：工具未能安装成功)

指定文件的缓存大小

工具pcstat安装使用

$ pcstat /bin/ls
+---------+----------------+------------+-----------+---------+
| Name    | Size (bytes)   | Pages      | Cached    | Percent |
|---------+----------------+------------+-----------+---------|
| /bin/ls | 133792         | 33         | 0         | 000.000 |
+---------+----------------+------------+-----------+---------+

总结

Buffers 和 Cache 可以极大提升系统的 I/O 性能。通常，我们用缓存命中率，来衡量缓存的使用效率。命中率越高，表示缓存被利用得越充分，应用程序的性能也就越好。

可以用 cachestat 和 cachetop 这两个工具，观察系统和进程的缓存命中情况。

cachestat 提供了整个系统缓存的读写命中情况。
cachetop 提供了每个进程的缓存命中情况。