局部性原则英文解释翻译、局部性原则的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【计】 principle of locality

分词翻译：

局部的英语翻译：

part
【计】 L; LOC
【医】 mero-; topo-

原则的英语翻译：

fundamental; principle; tenet
【医】 principle
【经】 general principles; principle

专业解析

局部性原则（Principle of Locality）的汉英词典视角解析

一、术语定义与核心概念

局部性原则（Locality Principle）是计算机科学的核心理论之一，指程序在执行过程中倾向于集中访问某些特定的内存区域或数据。其英文对应术语为"Locality" 或"Principle of Locality"，具体分为两类：

时间局部性（Temporal Locality）：近期被访问的数据很可能在短期内被再次访问（例如循环中的变量）。
空间局部性（Spatial Locality）：当某个数据被访问时，其相邻数据也可能被访问（例如数组遍历）。
这一原则是计算机缓存（Cache）设计的理论基础，通过预测数据访问模式提升系统性能。

二、技术实现与工程应用

在硬件设计中，局部性原则驱动了多级缓存架构的优化：

CPU缓存：根据局部性预加载数据，减少访问主存的延迟。
预取技术（Prefetching）：预测后续可能访问的内存地址并提前加载，例如在顺序读取文件时预取下一数据块。
实际案例：Intel CPU的缓存层级（L1/L2/L3）通过空间局部性存储相邻指令，加速指令流水线执行。

三、跨领域扩展与应用

局部性原则不仅限于计算机体系结构：

操作系统：文件系统的磁盘缓存（如Linux的Page Cache）利用时间局部性保留高频访问文件。
算法设计：高效算法（如缓存敏感算法 BFS）通过优化数据存储顺序提升空间局部性。
分布式系统：CDN节点基于用户地理位置（空间局部性）缓存内容，减少网络延迟。

四、权威学术定义与参考

根据IEEE计算机协会的定义：

"Locality refers to the tendency of programs to access data or instructions in clustered address ranges, forming the basis for memory hierarchy efficiency."
（局部性指程序倾向于访问聚集的地址范围数据或指令，是内存层级效率的基石）。

参考文献

Hennessy, J. L., & Patterson, D. A. Computer Architecture: A Quantitative Approach (6th ed.). Morgan Kaufmann. IEEE Xplore
Smith, A. J. "Cache Memories." ACM Computing Surveys, 14(3), 473-530. ACM Digital Library
Aggarwal, A., & Vitter, J. S. "The Input/Output Complexity of Sorting." Journal of the ACM, 35(5), 1116-1127. Springer Link

网络扩展解释

局部性原则是计算机系统中重要的设计理念，指程序在执行时倾向于重复访问近期使用过的数据或邻近存储位置的数据。这一原则深刻影响着硬件和软件的设计优化，具体可分为以下核心要点：

一、定义与分类

时间局部性
指程序在短时间内可能重复访问同一数据或指令。例如循环结构中的变量会被多次引用。这种特性使得缓存技术能够有效提升访问速度。
空间局部性
指程序倾向于访问邻近存储位置的数据。比如遍历数组时，按行顺序访问元素会比跳转访问更高效。步长越小的访问模式（如步长1），空间局部性越优。

二、应用场景

硬件优化
高速缓存（Cache）利用局部性存储近期数据，使CPU减少访问主存的延迟。
操作系统
虚拟内存通过页面置换算法保留常用内存页，磁盘缓存则缓存最近访问的磁盘块。
编程实践
优化数组遍历顺序（行优先 vs 列优先）可提升执行效率。例如二维数组按行求和比按列求和时间局部性更优。

三、设计启示

循环结构天然具有时间局部性，应减少循环内无关变量的引用
数据布局尽量连续（如结构体数组优于数组结构体）以增强空间局部性
算法设计时关注数据访问模式，例如分块处理大数据集

提示：该原理自1968年Denning提出后，始终是体系结构优化的核心理论，现代CPU的多级缓存架构、SSD的FTL算法等均基于此原则实现高效数据访问。