緩存是每個程序員所熟知的，相信大家對緩存都已經(jīng)不陌生了，緩存使用傳輸更快的介質(zhì)來存儲更加頻繁讀寫的數(shù)據(jù)。在程序員面試中，我們常常會這樣回答，因為硬盤的讀寫速度太慢，事實真的是如此么?

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雖然現(xiàn)在已經(jīng)又SSD硬盤，但是由于SSD硬盤價格昂貴，在服務器領域，機械硬盤還是橫行霸道，所以，今天我們討論的，是機械硬盤。這十幾年來，硬盤的容量已經(jīng)翻了好幾番，我記得我讀書那會，能夠配一個128G的硬盤已經(jīng)非常奢侈了，而今天，家用的電腦基本都是TB級別起步的了。但是硬盤的讀寫速度并沒有多大的提升，這很大程度是與硬盤的結構息息相關的。在一個機械硬盤里面，要完成數(shù)據(jù)讀寫，需要經(jīng)歷這三步：尋道、旋轉(zhuǎn)、數(shù)據(jù)讀取。

尋道

我們的機械硬盤，就像一個大圓餅一樣，數(shù)據(jù)是一圈一圈地存在，讀取數(shù)據(jù)地時候，需要將探頭旋轉(zhuǎn)到對應的磁道，這是一個機械運動的過程，盡管現(xiàn)在的探頭越來越精致，速度越來越快，學過物理的同學都知道，從靜止的物體運動起來跟加速度這些都有關系，考慮到探頭的耐用性，無法太快，現(xiàn)在的大部分磁盤尋道時間都要花2ms到15ms。

旋轉(zhuǎn)

當我們把探頭調(diào)整到對應磁道之后，還需要去對應的地方去獲取數(shù)據(jù)。我們的每一個磁道的數(shù)據(jù)都是一個大圓圈，所以需要旋轉(zhuǎn)硬盤到合適的位置。旋轉(zhuǎn)的耗時取決于旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速，這就是市面上我們經(jīng)?？吹降拇疟P轉(zhuǎn)速參數(shù)，5400轉(zhuǎn)或者7200轉(zhuǎn)甚至更高，一般5400轉(zhuǎn)的硬盤，也需要4ms左右才能旋轉(zhuǎn)到對應的扇區(qū)。

數(shù)據(jù)讀取

數(shù)據(jù)讀取其實非常的快，快到可以忽略不記。

隨機讀寫與順序讀寫

綜上所述，一個機械硬盤，如果要讀寫的數(shù)據(jù)不在對應的磁道上，那么最少也要花費5ms去跑到對應的地址，所以，我們常說的，機械硬盤速度慢，更多的是特指機械硬盤在隨機讀寫的速度慢。為了更好的利用磁盤，完成更大的吞吐，在很多大型的系統(tǒng)，都會使用追加寫來減少磁盤的尋道跟旋轉(zhuǎn)次數(shù)。例如由領英著名的消息隊列卡夫卡，或者谷歌開源的存儲系統(tǒng)LevelDB，都是使用追加寫數(shù)據(jù)來達到更大的性能。

事實上，硬盤的順序讀寫速度非常地快，我們常說的慢，指的是隨機讀寫，你學到了嗎?歡迎大家關注我，共同學習，共同進步。大家的支持是我繼續(xù)嘮嗑的動力。