快取文件置換機制

快取文件置換機制（英語：Cache replacement policies）是電腦處理快取記憶體的一種機制。

電腦記憶體空間的大小固定，無法容納伺服器上所有的文件，所以當有新的文件要被置換入快取時，必須根據一定的原則來取代掉適當的文件。此原則即所謂快取文件置換機制。

快取文件置換方法有：

• 先進先出演算法（FIFO）：最先進入的內容作為替換對象
• 最少使用算法（LFU）：最久沒有訪問的內容作為替換對象
• 最近最少使用算法（LRU）：最近最少使用的內容作為替換對象
• 非最近使用算法（NMRU）：在最近沒有使用的內容中隨機選擇一個作為替換對象
• Belady's algorithm

概述

內存的平均引用時間為：^[1]

${\displaystyle T=m\times T_{m}+T_{h}+E}$

其中

${\displaystyle T}$ = 內存平均引用時間

${\displaystyle m}$ = 未命中率 = 1 - (命中率)

${\displaystyle T_{m}}$ = 未命中時訪問主內存需要的時間 (或者在多層緩存中對下級緩存的訪問時間)

${\displaystyle T_{h}}$= 延遲，即命中時引用緩存的時間

${\displaystyle E}$ = 各種次級因素, 如多處理器系統中的隊列效應

衡量緩存的指標主要有兩個：延遲和命中率。同時也存在其他一些次級因素影響緩存的性能。^[1]

緩存的命中率是指需要的對象在緩存中被找到的頻率。 高效的置換策略會保留較多的實用信息來提升命中率（在緩存大小一定的情況下）。

緩存的延遲是指命中後，從發出請求到緩存返回指定對象所需的時間。 快速的置換策略通常會保留較少的置換信息，甚至不保留信息，來減少維護該信息所需要的時間。

每種置換策略都是在命中率和置換之間妥協。