快取檔案置換機制

快取檔案置換機制（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檔案，所以當有新的檔案要被置換入快取時，必須根據一定的原則來取代掉適當的檔案。此原則即所謂快取檔案置換機制。

快取檔案置換方法有：

• 先進先出演算法（FIFO）：最先進入的內容作為替換對象
• 最少使用演算法（LFU）：最久沒有訪問的內容作為替換對象
• 最近最少使用演算法（LRU）：最近最少使用的內容作為替換對象
• 非最近使用演算法（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

記憶體的平均參照時間為：

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

其中

$T$ = 記憶體平均參照時間

$m$ = 未命中率 = 1 - (命中率)

$T_{m}$ = 未命中時訪問主記憶體需要的時間 (或者在多層快取中對下級快取的訪問時間)

$T_{h}$= 延遲，即命中時參照快取的時間

$E$ = 各種次級因素, 如多處理器系統中的佇列效應

衡量快取的指標主要有兩個：延遲和命中率。同時也存在其他一些次級因素影響快取的效能。

快取的命中率是指需要的對象在快取中被找到的頻率。 高效的置換策略會保留較多的實用資訊來提升命中率（在快取大小一定的情況下）。

快取的延遲是指命中後，從發出請求到快取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資訊，甚至不保留資訊，來減少維護該資訊所需要的時間。

每種置換策略都是在命中率和置換之間妥協。