Page Cache是一种在操作系统内核中实现的缓存机制，用于缓存文件系统中的数据块。当一个进程请求读取一个文件时，操作系统会首先在Page Cache中查找数据块，如果找到了相应的数据块，则直接返回给进程；如果没有找到，则从磁盘中读取数据块，并将其缓存到Page Cache中，再将数据块返回给进程。当进程请求写入一个文件时，操作系统也会将数据块缓存到Page Cache中，并延迟将数据块写入磁盘，从而提高磁盘I/O的效率。
Page Cache通常是基于LRU（Least Recently Used）算法实现的，即最近最少使用算法。当Page Cache已经缓存了一定数量的数据块时，如果有新的数据块需要缓存，就需要选择一些不经常使用的数据块从Page Cache中删除，腾出空间来存储新的数据块。
Page Cache是操作系统内核层面的缓存，可以显著提高文件系统的性能和响应速度，尤其是在处理大量随机读写的情况下。Page Cache的好处主要包括以下几点：
- 提高磁盘I/O效率：Page Cache可以将磁盘中的数据缓存到内存中，从而减少磁盘I/O操作，提高数据访问的速度和响应性能。
- 减少系统调用次数：当应用程序需要读取或写入文件时，如果Page Cache中已经缓存了相应的数据块，则可以直接返回给应用程序，避免了额外的系统调用，从而提高应用程序的性能。
- 减少磁盘碎片：当使用Page Cache时，数据块可以按照一定的规则进行排序和缓存，从而减少磁盘碎片，提高磁盘的读写性能。
- 提高数据的可靠性：当使用Page Cache时，操作系统会将数据块缓存在内存中，并将其同步到磁盘上，从而提高数据的可靠性，避免了数据丢失或损坏的风险。
- 减少对磁盘的磨损：当使用Page Cache时，可以减少对磁盘的读写操作，从而延长磁盘的寿命。
尽管操作系统提供了page cache的功能，但在某些情况下，在应用程序层面添加缓存可能仍然是有意义的。
一方面，应用程序层面的缓存可以提供更加细粒度的控制，可以针对具体的应用程序和使用场景进行优化，以获得更好的性能和更高的吞吐量。而操作系统的page cache是全局共享的，不能够针对特定的应用程序进行优化。
另一方面，应用程序层面的缓存可以缓解一些操作系统page cache的限制。例如，操作系统的page cache是基于物理内存的，而应用程序需要使用的数据可能远远超过物理内存的大小。在这种情况下，应用程序可以使用自己的缓存机制来管理数据，以避免操作系统page cache的限制。
此外，应用程序层面的缓存还可以提供一些额外的功能，例如数据预处理、数据过滤和数据格式转换等。这些功能可以减少应用程序和数据库之间的通信量，从而提高应用程序的性能和响应速度。
综上所述，应用程序层面的缓存可以提供更加细粒度的控制、缓解操作系统page cache的限制，并提供一些额外的功能。因此，在某些情况下，在应用程序层面添加缓存仍然是有意义的。
