用户态页缓存
概览
用户态页缓存是一种新的缓存机制，它允许将数据缓存到进程内存中，而不是依赖操作系统的页缓存。
ClickHouse 已经提供了 Filesystem cache， 可用于在 Amazon S3、Google Cloud Storage (GCS) 或 Azure Blob Storage 等远程对象存储之上进行缓存。用户态页缓存旨在当常规操作系统缓存效果不佳时，加速对远程数据的访问。
它与文件系统缓存的不同之处在于：
| Filesystem cache | 用户态页缓存 |
|---|---|
| 将数据写入本地文件系统 | 仅存在于内存中 |
| 占用磁盘空间（也可在 tmpfs 上配置） | 独立于文件系统 |
| 在服务器重启后仍然存在 | 在服务器重启后不会保留 |
| 不会体现在服务器的内存使用中 | 会体现在服务器的内存使用中 |
| 适用于基于磁盘和基于内存（操作系统页缓存）的场景 | 适用于无磁盘服务器 |
配置与使用
用法
要启用用户态页缓存，首先需要在服务器上完成相应配置：
注意
用户态页缓存最多会使用指定数量的内存，但 这部分内存并不会被预留。当服务器中其他组件需要内存时， 这些内存会被回收。
接下来，在查询级别启用它：
设置
| Setting | Description | Default |
|---|---|---|
use_page_cache_for_disks_without_file_cache | 对未启用文件系统缓存的远程磁盘使用用户态页缓存。 | 0 |
use_page_cache_with_distributed_cache | 在使用分布式缓存时使用用户态页缓存。 | 0 |
read_from_page_cache_if_exists_otherwise_bypass_cache | 以被动模式使用用户态页缓存，行为类似于 read_from_filesystem_cache_if_exists_otherwise_bypass_cache。 | 0 |
page_cache_inject_eviction | 用户态页缓存会随机使部分页失效。用于测试目的。 | 0 |
page_cache_block_size | 在用户态页缓存中存储的文件块大小（字节）。所有经过缓存的读取都会向上取整为该大小的倍数。 | 1048576 |
page_cache_history_window_ms | 释放的内存在可被用户态页缓存重新使用前的延迟时间。 | 1000 |
page_cache_policy | 用户态页缓存策略名称。 | SLRU |
page_cache_size_ratio | 用户态页缓存中受保护队列相对于缓存总大小的比例。 | 0.5 |
page_cache_min_size | 用户态页缓存的最小大小。 | 104857600 |
page_cache_max_size | 用户态页缓存的最大大小。设置为 0 时禁用缓存。如果该值大于 page_cache_min_size，则缓存大小会在此区间内持续调整，以在保持总内存使用低于限制（max_server_memory_usage[_to_ram_ratio]）的前提下尽可能利用可用内存。 | 0 |
page_cache_free_memory_ratio | 在用户态页缓存中需要保持空闲的内存限额比例。类似于 Linux 的 min_free_kbytes 设置。 | 0.15 |
page_cache_lookahead_blocks | 当用户态页缓存未命中时，如果后续连续块也不在缓存中，则一次性从底层存储中预读最多这么多连续块。每个块的大小为 page_cache_block_size 字节。 | 16 |
page_cache_shards | 将用户态页缓存划分为相应数量的分片（shard），以减少互斥锁竞争。为实验性功能，不太可能提升性能。 | 4 |
