我竟然意外的懂了什么是“缓冲区”

在看《Unity shader入门精要》的时候,讲到CPU和GPU的合作,CPU给GPU发送图形绘制命令,如果说按照“发送一个命令,执行一个绘制操作”这样的模式来,就会造成性能浪费啊。你想,如果GPU绘制时间比较长,那CPU是不是要等待,本来这个时候它可以多发几个命令的;或者CPU被其他任务占据了,GPU是不是也要等待?

这就是一对一的接头造成的问题,而建立一个缓冲区就可以一定程度的缓解。“缓冲”,不要去想战争里的缓冲,而要去想水池的模型:一个水池,一个开关进水,另一个开关放水;当水比较多了,进水就暂停下,水少了就开启。这样,放水的开关是不是可以保持一直有水放,完全不需要暂停,而进水的开关也可以自由的控制进水的节奏。对应到上面,“进水”就是CPU施放绘制命令,“放水”就是GPU执行绘制操作。

缓冲的好处是:两方都按照各自的节奏进行操作,但是却又可以完全的顺序衔接起来。

视频缓冲

在年少高接触电脑的时候,看视频卡顿的时候就会出现“缓冲中”的提示啊,虽然你知道这个是视频在加载的意思,但是TMD为什么不用“加载中”,而用“缓冲中”这个让人想到打仗缓冲区的概念,难道视频造成破坏需要缓一缓?

首先一个原因我想就是当时用户体验这个东西还没有被深刻强调,很多东西都是“程序员式”的取名,Windows的很多操作提示真是让电脑初学者害怕。

另外就是这个“程序员式”的取名背后程序逻辑。在程序的角度,“缓冲”的概念是怎么出来的?

视频播放的流程,分成两大块就是解码和渲染。

  • 解码:从网络或本地文件获取数据包,提取帧数据,解码。
  • 渲染:把帧数据转成图像数据显示或者提供个OpenGL这些图形处理库显示。

这两部分是不是很像上面的CPU和GPU的关系,如果采用“一对一”的模式,那就是获取一帧画面播放一帧,如果那么网络稍有一点不稳定,就会播放卡顿,时快时慢。

采用缓冲区就是好的解决方案。这大概就是视频播放卡顿时,为什么会出现“缓冲中”的提示吧。

“缓冲区”这个词

“缓冲区”呢,是buffer这个词的翻译,缓冲很容易让人产生战争缓冲区(提第3次了)的联想,进而产生理解错误(“渲染管线”的翻译就是这个,pipeline明明该翻译成流水线)。在很对用到这个词的地方,它代表的本质上是一段内存数据,伴随着“一进一出动态存储”的这个模式。之所以使用buffer这个带有“减轻”意思的词,大概是它减轻的连接的双方的接头的严格程度吧。

举个形象的例子,两种情况:

  • 两个人合作包饺子,一个人擀皮,一个人包馅。如果你们中间放个盆,擀皮的只管擀皮,擀好了放进盆里,包馅的只管从盆里拿出皮来包。这个盆就是缓冲区。

  • 两个人都站在空中的钢丝上,而且之间隔着2米远,擀皮的人只能把皮丢给包馅的。这种就是一对一模式了。

对比一下两种情况的紧张程度,“减轻”的意思在这吧。

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