什么是ringbuffer

本篇文章給大家分享的是有關什么是ringbuffer，小編覺得挺實用的，因此分享給大家學習，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲，話不多說，跟著小編一起來看看吧。

什么是ringbuffer

嗯，正如名字所說的一樣，它是一個環（首尾相接的環），你可以把它用做在不同上下文（線程、協程）間傳遞數據的buffer。

基本來說，ringbuffer擁有一個固定長度，且每個位置有一個序號，并且是連續的。

隨著你不停地填充這個buffer（可能也會有相應的讀取），這個序號會一直增長，直到繞過這個環。

一般，ringbuffer都是由數組實現，而由于其在內存上的連續性，因此性能得到了極高的提升。

從數組上看，是這樣的，不再是環形。

一般定義的數據結構

type RingBuffer struct{
	buffer []interface{}
	read	uint64  //讀的位置
	write	uint64  //寫的位置
	size	 uint64  //緩沖區大小
}

幾大概念：

read == write 時，緩沖區為空

(write + 1) % size == read, 緩沖區滿了

幾大困難點

繞回

ringbuffer看上去是一個環，但是實際上是一個數組，寫入到數組尾部之后需要繞回到數組首部。但是由于數據包的大小是不定大小，所以到了尾部可能會出現數據分割，包一半在尾部一半在開頭，對應的讀取的時候數據包一半在尾部，一半在開頭需要把它們合并起來。

寫入過快，釋放覆蓋

當寫入速度大于讀取速度時，新寫入數據會與未讀數據發生覆蓋，這樣就有兩種決策：覆蓋未讀數據和丟棄新寫入數據。

避免重復讀取

由于ringbuffer是通過覆蓋寫入數據，并不會刪除未讀數據，所以就通過ringbuffer中的read來判斷是否還有未讀數據。

重讀/重寫的需求

假設一個消費場景，消費是耗時的，只有當消費者確認了，這個對象已經被消費掉了，才能被釋放掉資源。這時候就需要重讀/重寫

優點

我們使用 Ring Buffer 這種數據結構，是因為它給我們提供了可靠的消息傳遞特性。

這個理由就足夠了，不過它還有一些其他的優點。

首先，Ring Buffer 比鏈表要快，因為它是數組，而且有一個容易預測的訪問模式。

CPU 高速緩存友好 （CPU-cache-friendly）－數據可以在硬件層面預加載到高速緩存，因此 CPU 不需要經常回到主內存 RAM 里去尋找 Ring Buffer 的下一條數據。

Ring Buffer 是一個數組，你可以預先分配內存，并保持數組元素永遠有效。這意味著內存垃圾收集（GC）在這種情況下幾乎什么也不用做。此外，也不像鏈表那樣每增加一條數據都要創建對象－當這些數據從鏈表里刪除時，這些對象都要被清理掉。

以上就是什么是ringbuffer，小編相信有部分知識點可能是我們日常工作會見到或用到的。希望你能通過這篇文章學到更多知識。更多詳情敬請關注億速云行業資訊頻道。