【缓冲区】数据库备份的衍生问题，缓冲区是什么，在那里？（一）
缓冲区是操纵系统和 Java 运行时环境（JVM）内部的一个机制，你无法直接看到它，因为它是由操纵系统和 JVM 管理的。不过，我可以详细表明它的工作原理，以及怎样通过代码间接观察到它的存在。
1. 缓冲区是什么？
缓冲区（Buffer）是一块内存区域，用于临时存储数据。当你运行一个外部下令时，操纵系统会为这个下令创建一个历程，并为它的输入、输出和错误流分配缓冲区。
- 标准输出流（stdout）：存储下令的正常输出。
- 标准错误流（stderr）：存储下令的错误信息。
这些缓冲区是操纵系统级别的，对用户来说是透明的（你看不到具体的内存地点或内容）。
2. 缓冲区的作用
缓冲区的主要作用是提高服从。外部下令的输出不会直接通报给 Java 程序，而是先写入缓冲区。Java 程序通过 InputStream 从缓冲区中读取数据。
- 假如没有缓冲区，外部下令的输出会直接通报给 Java 程序，可能会导致性能问题。
- 缓冲区就像一个“中转站”，均衡了外部下令的输出速率和 Java 程序的读取速率。
3. 怎样间接观察到缓冲区的存在？
虽然你无法直接看到缓冲区，但可以通过以下方式间接观察到它的存在和行为：
方法 1：不读取流，观察程序行为
假如你不读取外部下令的输出流，缓冲区会渐渐被填满，最终导致外部下令卡住。你可以通过以下代码观察到这一点：
- ProcessBuilder processBuilder = new ProcessBuilder("ping", "127.0.0.1"); // 一个会持续输出的命令
- Process process = processBuilder.start();
- // 注释掉读取流的代码
- // try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()))) {
- // String line;
- // while ((line = reader.readLine()) != null) {
- // System.out.println(line);
- // }
- // }
- // 等待命令执行完成
- int exitCode = process.waitFor();
- System.out.println("命令执行完成，退出码：" + exitCode);
- ping 下令会连续输出数据。
- 由于你没有读取输出流，缓冲区最终会被填满。
- ping 下令会卡住，process.waitFor() 会不停等待，程序无法继续实行。
这就是缓冲区存在的间接证据。
方法 2：读取流，观察程序行为
假如你读取输出流，缓冲区会被实时清空，外部下令可以正常运行。例如：
- ProcessBuilder processBuilder = new ProcessBuilder("ping", "127.0.0.1"); // 一个会持续输出的命令
- Process process = processBuilder.start();
- // 读取输出流
- try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()))) {
- String line;
- while ((line = reader.readLine()) != null) {
- System.out.println(line);
- }
- }
- // 等待命令执行完成
- int exitCode = process.waitFor();
- System.out.println("命令执行完成，退出码：" + exitCode);
- ping 下令的输出会实时打印到控制台。
- 缓冲区被实时清空，ping 下令可以正常运行，程序最终会竣事。
方法 3：通过缓冲区大小限定观察
你可以通过设置缓冲区大小限定，观察缓冲区的行为。例如，在 Linux 系统中，可以使用 ulimit -p 设置管道缓冲区的大小。当缓冲区满时，外部下令会卡住。
4. 缓冲区的默认大小
缓冲区的默认大小是由操纵系统决定的，通常是几 KB 到几十 KB。你可以通过以下方式间接相识缓冲区的大小：
- 在 Linux 系统中，可以通过 ulimit -a 查察管道缓冲区的大小。
- 在 Java 中，可以通过 ProcessBuilder 的 redirectOutput 方法将输出重定向到文件，观察文件的大小变化。
5. 总结
- 缓冲区是操纵系统和 JVM 内部的一个机制，你无法直接看到它。
- 缓冲区的作用：临时存储外部下令的输出数据，均衡输出和读取速率。
- 怎样间接观察缓冲区：
- 不读取流，观察外部下令是否卡住。
- 读取流，观察外部下令是否正常运行。
- 通过设置缓冲区大小限定，观察缓冲区的行为。
假如你对缓冲区另有疑问，或者想相识更多细节，欢迎继续提问！ |
