如何优化硬盘写操作以提高速度？

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一、前言：为什么突然想写这个话题呢？这里先抛出两个议题：（1）文件应该如何编写，顺序读写和随机读写有什么区别？（2）更换了SSD硬盘，随机读写是否比顺序读写慢？在许多初学者中，这个问题经常被提及。

一、前言

为什么突然想起写这个话题呢？

这里先抛出两个议题：

（1）写文件应该怎么写，什么是顺序读写和随机读写？

（2）更换了SSD硬盘，随机读写也比顺序读写慢吗？

在很多初入IT门的人看来，甚是很少关注自己的程序是如何写磁盘的，往往大家认为CPU的处理能力和内存的大小对系统的性能影响更大。其实程序员平常对于文件的读写，大部分是进行小批量小文件的操作，对于读写文件成为系统性能瓶颈的场景见得过少。自从接手了一个系统，性能甚是低下，高峰期直接卡死。运维也发现磁盘IO极高，更换了更贵的SSD磁盘，仍然无济于事。几番排查，竟然是其中一个保存附件的功能导致。几番思考，故决定写一篇博文，作为分享也作为自己的总结。

本文从硬盘的原理(机械硬盘和固态硬盘)和操作系统写硬盘的流程来分析，应该如何写硬盘，最后附上相关程序代码（先Java，C++和Python后续奉上）。

二、机械硬盘结构和原理

如果拆开硬盘，结构大抵如上图。其中几个主要的部件：磁盘、磁头、主轴。

磁盘是真正存储数据的介质。一个硬盘一般有多个磁盘，磁盘有上下两个盘面，一般来说上下两个盘面都可以存数据。

一个盘面又分为多个磁道。磁道是以主轴为中心的环形，一个盘面会很多个磁道，磁道上布满了存储数据的磁介质，如上图。

为了更好的利用存储介质，磁道又划分为多个扇区。扇区是磁盘的最小存储单元，大小一般为512b。