聊聊高速缓冲存储器（Cache）的那些事儿。
局部性原理
想象一下，你在玩一个游戏，如果你刚刚捡了一个道具，很可能你很快就会用到它，这就是时间局部性。再比如，你在地图的某个区域探险，你可能会在这个区域附近找到更多的宝藏，这就是空间局部性。
Cache的工作原理
Cache就像是一个超市的货架，离收银台很近，方便顾客快速拿到东西。CPU就像顾客，它想要数据时，首先会看货架（Cache）上有没有，有就直接拿，没有就得去仓库（主存）里找，然后顺便把找到的东西放在货架上一些，方便下次拿。
映射方式
直接映射：就像每个货架上只有一个固定位置放某种商品，如果满了，就得把旧的拿走。
全相联映射：就像超市里任何地方都可以放任何商品，顾客需要找的时候，得一个个货架看过去。
组相联映射：超市被分成几个区，每个区里可以随便放，但是每个区只能放特定种类的商品。
替换算法
随机算法：就像随机决定哪个商品下架。
先进先出算法（FIFO）：最先进来的商品最先下架。
近期最少使用算法（LRU）：最近最少被顾客拿的商品下架。
最不经常使用算法：一段时间内最少被拿的商品下架。
写策略
全写法：顾客买了东西，超市的货架和仓库里都更新。
写回法：顾客买了东西，只更新货架，等货架满了再统一更新仓库。
写分配法：如果货架上没有顾客要的东西，就从仓库拿一些放到货架上，然后更新。
非写分配法：如果货架上没有，就直接在仓库更新，不放到货架上。
多级Cache
就像超市有好几个货架区域，这样可以避免因为顾客频繁买东西导致货架上的东西来不及更新。
相关知识点
程序访问的局部性原理
时间局部性：指程序在运行过程中，一旦访问了某个数据，不久之后很可能再次访问该数据。
空间局部性：指程序访问的数据在内存中的位置接近，访问了一个数据块之后，很可能紧接着访问其附近的数据块。
CACHE基本工作原理
Cache和主存都被划分成大小相等的块。
当CPU发出读请求时，如果请求的数据在Cache中，则直接从Cache读取，不涉及主存。
如果Cache未命中（即数据不在Cache中），则需要从主存中读取数据，并将其所在的块加载到Cache中。
CACHE与主存的映射方式
直接映射：每个主存块只能映射到Cache中的一个固定位置。如果该位置已被占用，则原有数据被替换。
全相联映射：主存块可以映射到Cache中的任意位置，通过比较地址的高位来确定。
组相联映射：Cache被分为多个组，每组内部采用全相联映射，组间采用直接映射。
CACHE中的替换算法
随机算法：随机选择一个Cache块进行替换。
先进先出算法（FIFO）：替换最早进入Cache的行。
近期最少使用算法（LRU）：替换最近最少访问的Cache行。
最不经常使用算法：替换在一段时间内访问次数最少的存储行。
CACHE写策略
写命中：
全写法（write-through）：写入Cache时，同时更新主存，保证数据一致性。
写回法（write-back）：仅修改Cache，当数据被替换时才写回主存。
写不命中：
写分配法（write-allocate）：将主存中的块加载到Cache，然后更新Cache。
非写分配法（not-write-allocate）：只更新主存，不加载到Cache。
多级Cache
使用多级Cache结构可以有效减少因频繁写操作导致的写缓冲饱和和溢出问题。
非写分配法通常与全写法搭配使用，而写分配法与写回法搭配使用。
