磁盘I/O中几种访问文件的方式

我们知道，读取和写入文件I/O操作都调用操作系统提供的接口，因为磁盘设备是由操作系统管理的，应用程序要访问物理设备只能通过操作系统调用的方式工作。读和写对应read()和write()两个系统调用。下面是几种访问文件的方式：

1、标准访问文件的方式：

当应用程序调用read()接口时，操作系统检查在内核的高速缓存中有没有需要的数据，如果已经缓存了，那么就直接从缓存中返回，如果没有，则从磁盘中读取，然后缓存在操作系统中。

写入的方式是，用户的应用程序调用write()接口将数据从用户地址空间复制到内核地址空间的缓存中。这时对用户程序来说写操作就已经完成，至于什么时候再写到磁盘中由操作系统决定，除非显式地调用了sync同步命令。

2、直接I/O方式：

应用程序直接访问磁盘数据，而不经过操作系统内核数据缓冲区，这样做的目的就是减少一次从内核缓冲区到用户程序缓存的数据复制。这种访问方式通常是数据库等对数据的缓存管理由应用程序实现的管理系统中。

3、同步访问文件的方式：

数据的读取和写入都是同步操作的，它与标准访问文件的方式不同的是，只有当数据被成功写到磁盘时才返回给应用程序成功的标志。这种方式性能比较差，只有在一些对数据安全性要求比较高的场景中才会使用。

4、异步访问文件的方式：

异步访问文件的方式就是当访问数据的线程发出请求之后，线程会接着去处理其他事情，而不是阻塞等待，当请求的数据返回后继续处理下面的操作。这种访问文件的方式可以明显地提高应用程序的效率，但是不会改变访问文件的效率。

5、内存映射的方式

内存映射的方式是指操作系统将内存中的某一块区域与磁盘中的文件关联起来，当要访问内存中的一段数据时，转换为访问文件的某一段数据。

不同的访问方式有不同的特点和性能，适合不同的情况，当我们想要优化自己项目中的I/O访问速度时，就需要对这些访问方式有必要的了解。