Python での flash() によるディスク書き込みが保証されないのはどのような場合ですか?

Python のファイル オブジェクトを理解する: flash() の謎

ファイル オブジェクトに関する Python のドキュメントには、flush() メソッドが必ずしもデータをディスクに書き込む必要はないことが記載されています。フラッシュによってデータがディスクに強制的に書き込まれるという前提を考えると、これは直観に反するように思えるかもしれません。ただし、複数のバッファリング層が存在するため、実際はさらに複雑です。

バッファリングとディスク書き込み

ファイルの書き込みには、通常、内部バッファとオペレーティング システム バッファという 2 つのレベルのバッファリングが含まれます。内部バッファは Python によって作成され、書き込みのたびに頻繁なシステム コールを回避することでパフォーマンスを向上させるように設計されています。データは内部バッファに書き込まれ、いっぱいになると、システム コールを使用してオペレーティング システムのバッファに転送されます。

オペレーティング システムは独自のバッファを維持します。これは、内部バッファにフラッシュされたデータがすぐにはディスクに書き込まれない可能性があることを意味します。代わりに、オペレーティング システムのバッファに常駐する可能性があり、システム障害時のデータ損失のリスクが高まります。

flush() と os.fsync() の役割

データがディスクに確実に書き込まれるようにするには、flush() メソッドと os.fsync() メソッドを使用できます。 lush() メソッドは、データを内部バッファからオペレーティング システム バッファに強制的に移動し、ファイルにアクセスする他のプロセスがそのファイルを読み取れるようにします。ただし、データがディスクに到達したことは保証されません。

オペレーティング システムのバッファをバイパスしてデータをディスクに直接書き込むには、os.fsync() メソッドを呼び出す必要があります。この方法により、オペレーティング システムのすべてのバッファがストレージ メディアと確実に同期され、データが効果的にディスクに転送されます。

flush() および os.fsync() を使用する場合

ほとんどの場合、 flash() または os.fsync() を使用する必要はありません。ただし、データをディスクに確実に保存することが重要なシナリオでは、これらは非常に重要になります。たとえば、機密ファイルや重要なファイルを扱う場合、または予期しないシステムのシャットダウンやクラッシュが発生する可能性がある状況では、データの整合性を確保するために両方の方法を採用する必要があります。

追加メモ

重要です。最新のシステムでキャッシュされたディスクが広く使用されていることを考慮します。これらのディスクには、キャッシュとバッファリングの追加レイヤーが導入されており、これにより、flush() および os.fsync() の動作がさらに複雑になる可能性があります。キャッシュされたディスクがファイル書き込み操作にどのような影響を与えるかについての具体的な詳細については、オペレーティング システムのドキュメントを参照してください。

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