雖然作業系統層提供了page cache的功能，但是在應用層加快取仍然是有必要的。

首先，作業系統的page cache是對磁碟上資料的快取，而在應用層加快取可以快取更加高層次的業務資料，例如查詢結果、計算結果、模板等等。這些資料可能需要在多個請求之間共享，而作業系統的page cache只能快取單個程序的資料，不能跨程序共享。

其次，應用層的快取可以更加靈活地控制快取的大小、快取的物件以及快取的時效性等等。應用層的快取可以根據具體的業務需求來設計和配置，而作業系統的page cache則是由作業系統自己管理的，很難進行靈活的配置和控制。

最後，應用層的快取可以加速資料的訪問和處理速度，從而提高系統的效能和響應速度。在業務高峰期，應用層的快取可以緩解系統的壓力，避免系統因為磁碟I/O瓶頸而導致的效能下降。

因此，雖然作業系統提供了page cache的功能，但是在應用層加快取仍然是非常有必要的。

雖然作業系統提供了page cache的功能，但是在某些情況下，在應用程式層面新增快取可以提高效能和可擴充套件性，甚至是必要的。

首先，作業系統提供的page cache是共享的，所有的應用程式都可以使用它。因此，在高併發環境下，多個應用程式可能會競爭同一個page cache，從而導致互相之間的干擾和競爭。而應用程式自己的快取可以避免這種競爭。

其次，應用程式自己的快取可以更好地適應特定的應用程式需求。例如，一個應用程式可能只需要快取一小部分熱門資料，而不是快取整個檔案或資料集。另外，應用程式自己的快取也可以根據應用程式的使用模式和資料訪問模式進行調整和最佳化，從而提高效能。

最後，應用程式自己的快取可以提供更高的可靠性和容錯性。如果作業系統的page cache出現故障或者需要重啟，所有的應用程式都會受到影響。而應用程式自己的快取可以獨立執行，即使作業系統出現問題也能繼續提供服務。

因此，在一些特定情況下，在應用程式層面新增快取可以提高效能、可靠性和可擴充套件性，這也是為什麼一些應用程式需要在自己的程式碼中新增快取的原因。

雖然作業系統提供了page cache的功能來對檔案進行快取，但是在實際應用中，仍然會使用應用層快取來提高效能。

主要原因有以下幾點：

1. Cache的有效性控制：作業系統的page cache是被共享的，因此無法控制哪些資料應該保留在快取中，哪些資料可以移除。而在應用層快取中，可以根據實際業務場景和需求來控制快取的有效性。

2. 訪問速度最佳化：在應用層快取中，記憶體操作越簡單，讀寫速度就越快。而作業系統的page cache需要維護一些元資料，這些額外的處理會降低整體的訪問速度。

3. 資料粒度的控制：應用層快取可以按照業務粒度進行劃分，使得快取的資料更貼合實際需求。而作業系統的page cache只能以檔案為單位進行整體快取，無法對單個請求快取進行微調。

Page cache是作業系統提供的一種快取機制，它可以將頻繁使用的資料快取在記憶體中，從而加快資料的訪問速度。然而，有些應用程式需要更高效的快取機制來滿足其特殊的需求。比如，一些高階的資料庫系統可能需要在應用層增加快取以加快查詢速度，而這種快取機制是透過程式設計師編寫程式碼實現的。這種應用層快取的好處在於，它可以根據程式的特性和具體需求進行最佳化，從而達到更高的效能和更佳的使用者體驗。例如，某些應用程式只需要快取一部分資料，而不是全部資料，這樣可以減少快取佔用的記憶體；另外，應用層快取還可以透過多級快取、快取預熱、快取回收等策略來提高快取的效率和穩定性，進一步提升應用程式的效能。然而，應用層快取也有一些缺點。首先，應用層快取需要程式設計師編寫程式碼實現，這樣增加了開發和維護的成本；其次，應用層快取可能會帶來資料不一致性等問題，需要程式設計師進行額外的處理以確保資料的正確性。綜上所述，雖然作業系統提供了page cache的功能，但一些應用程式仍需要在應用層增加快取以更好地滿足其特殊需求。而這種需求是否存在，取決於應用程式的具體特性和使用場景。‬

在現代計算機系統中，記憶體訪問速度通常比磁碟訪問速度快幾個數量級。因此，當應用程式需要頻繁地讀取或寫入磁碟上的資料時，會出現非常明顯的效能瓶頸。為了解決這個問題，作業系統提供了page cache的功能，可以將磁碟上的資料快取在記憶體中，從而加速訪問。

不過，即便是page cache，也有其缺點。首先，page cache的儲存空間是有限的，如果應用程式需要快取的資料量很大，就可能會因為page cache的空間不夠而無法快取全部資料。其次，page cache雖然可以提高資料訪問速度，但與之相對應的是，它也增加了記憶體壓力，可能會導致系統性能下降。

因此，在某些情況下，應用層快取還是有必要的。應用層快取是程式設計師在程式中顯式地設定的快取區域，用於儲存經常使用的資料。相對於page cache，應用層快取的優勢在於：

空間較大：應用層快取的儲存空間可以根據程式設計師的需要進行調整，並不受page cache的限制。對資料的控制力更強：程式設計師可以根據自己的需要對快取資料進行更加精細的控制，例如快取的時間、快取的內容等。能夠減少網路訪問：如果應用層快取能夠快取遠端網路服務的資料，就可以有效地減少網路訪問帶來的延遲和負載。

下面透過一個實際應用場景來說明應用層快取的使用。

假設我們有一個電商網站，頁面包含了商品列表、商品詳情等多個頁面。每個頁面都需要從資料庫中讀取資料，因此會有大量的資料庫訪問操作。如果僅僅依靠作業系統的page cache，部分資料仍然需要頻繁地從資料庫中讀取，導致響應速度變慢。因此，我們可以在應用層引入快取機制。

如圖所示，當用戶訪問某個頁面時，應用程式首先會檢查快取是否存在對應的資料。如果快取中已經存在，就直接從快取中讀取資料返回；如果不存在，就從資料庫中讀取資料，並將其快取到應用層，以供後續訪問使用。這樣，就可以有效地減少對資料庫的訪問，同時提高了網站的訪問速度和效能。

綜上所述，應用層快取雖然不能完全取代作業系統的page cache，但在某些情況下仍然具有一定的意義。透過使用應用層快取，可以有效地加速資料訪問，提高系統性能，併為使用者帶來更好的使用體驗。