『面试问答』：缓存IO、直接IO和裸IO的区别是什么？

面试官 : 请说一下，缓存IO、直接IO和裸IO的区别是什么？

缓存I/O（Buffered IO）又被称作标准I/O，大多数文件系统的默认I/O操作都是缓存I/O。在Linux的缓存I/O机制中，数据先从磁盘复制到内核空间的缓冲区，然后从内核空间缓冲区复制到应用程序的地址空间。

读操作时，先检查内核的缓冲区有没有需要的数据，如果已经缓存了，那么就直接从缓存中返回；否则从磁盘中读取，然后缓存在内核的缓存中。

写操作时，将数据从用户空间复制到内核空间的缓存中，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，除非显示地调用了sync同步命令。

直接IO(Direct IO)是应用程序直接读写文件，而不经过内核缓冲区，也就是绕过内核缓冲区，自己管理IO缓存区，这样做的目的是减少一次内核缓冲区到用户程序缓存的数据复制。

缓存IO和直接IO都是通过内核的文件系统读写文件，而裸IO(Raw IO)是绕过文件系统，直接对磁盘磁盘数据进行读写。

应用场景上，缓存IO通过将文件数据缓存到内核缓冲区中，可以减少磁盘读写的次数，从而提高性能，缓存IO适用于频繁读写小文件的场景。直接IO绕开了内核缓冲区，减少了操作系统缓冲区和用户地址空间的拷贝次数，适用于不需要频繁读写的大文件操作。裸IO绕过文件系统，直接读写磁盘块设备数据，一般在数据库中用得比较多。