2014-06-12
写时复制，Copy-On-Write，简写为COW。
本文以python中的字符串为例。在python中，字符串是无法修改的。我们看下面的python代码：
s1 = 'abc'
s2 = s1
print s1, id(s1)
print s2, id(s2)
s2 = 'bcd'
print s1, id(s1)
print s2, id(s2)
id()函数用来返回对象的标识符，也就是对象在内存中的地址。下面是一次运行结果：
abc 5155392
abc 5155392
abc 5155392
bcd 34597896
上面的过程，可以用下面的图来表达：
开始时，变量s1和s2同时指向同一个字符串对象'abc'，而该对象的引用计数为2。当对s2重新赋值时，发生了写时复制。这时，会在内存中新创建一个内存对象'bcd'，s2指向这个新的对象，s1的指向不变。而此时，两个在内存中的字符串对象的引用计数都是1。
如果不使用写时复制的思路，那么在开始时候，在内存中就会有两个内容为'abc'的字符串对象。如果在后期并不会修改s1或者s2，那么会造成资源的浪费。所以可以认为写时复制是一个优化策略。
写时复制的例子是很常见的。
例如，你在某网站上注册一个账号，该网站会给你分配一个默认的图片作为头像，所有的新注册用户都拥有相同的默认头像，这可以类比成很多变量名指向了同一个对象。但是，用户也可以自定义头像（例如通过上传图片等方式），当某个用户自定义头像后，新的头像文件不应该去替换默认的头像文件，不过该网站会确保该用户的头像指向的是新图片，而非默认图片，而这一步就可以类比成写时复制。
快照也使用了写时复制的技术。所谓快照，就是获取的一个文件的瞬间状态。我们要获取的瞬时状态可以类比成上面例子中s1变量指向的'abc'，在快照期间肯定不能对'abc'进行写操作，所以首先创建s2指向'abc'，新写入的数据则保存在s2中。当快照结束后，将s2合并到s1。
Linux写时拷贝技术(copy-on-write)也是一个例子。