酷客网指令缓存就是集合了一系列指令的一个缓存单元。指令缓存可以录制多种不同的Vulkan API指令，它们都是应用程序期望执行的。指令缓存创建之后，就可以一遍又一遍地重用。它们按照应用程序指定的顺序记录指令。这些指令用于执行不同类型的工作，包括绑定顶点缓存、绑定流水线、录制渲染通道指令、设置视口和裁切矩形、设置绘制指令、执行图像和缓存内容的复制操作，等等。
指令缓存的类型主要有两种：主指令缓存和次指令缓存。
- 主指令缓存（
primary command buffer）：包含次指令缓存，负责执行它们，并且直接发送它们到队列中。 - 次指令缓存（
secondary command buffer）：通过主指令缓存执行的，自己不能直接提交到队列。
一个应用程序中指令缓存的数量可能成百上千。Vulkan API的设计是为了最大化地提升性能。因此，指令缓存的分配有必要通过指令池来完成，从而降低多个指令缓存之间的资源创建带来的性能消耗（尤其对于多线程的开发环境来说，因此，指令缓存不能直接被创建；我们必须通过指令池的方式去分配它们，如图所示。
指令缓存可以是一直存在的，它们只需要创建一次，就可以一直反复地使用。此外，如果我们不想继续使用某一个指令缓存了，可以通过一个简单的休眠指令让它恢复到可复用的状态，这样另一个录制流程就可以使用它了。相比传统的“先销毁缓存，再创建一个新的缓存”这样的流程，上述方案是非常高效的。
显式同步
在多线程环境中创建多个指令缓存时，建议通过为每个线程中引入单独的指令池来确保它们的同步运行。这样指令缓存的分配过程就会变得更为高效，并且应用程序不需要显式地在不同的线程之间执行同步操作。如图所示。
但是，如果对于多个线程之间共享的指令缓存的同步操作来说，就必须交由应用程序负责管理了。
作为对比，OpenGL采用了隐式的同步模型。OpenGL中有大量可以自动完成的工作，但是也需要大量的消耗来进行资源跟踪、缓存刷新、依赖链条的构建等操作。所有这些工作都是在幕后完成的，并且需要相当的CPU资源来支持。Vulkan相比之下所需环境是非常简单的，这种显式的同步机制可以确保系统中不会存在什么隐藏的风险，让用户猝不及防。
应用程序需要关注它自己的资源，包括它们的用途和依赖情况。驱动程序并不会精准地定位所有的依赖情况。因此，OpenGL的实现过程可能会存在预料之外的着色器重编译、缓存刷新等消耗。但是Vulkan的显式同步机制绝对不会出现这种情形，硬件端的工作会因此变得更有效率。
另一个不同之处是，OpenGL中的指令缓存提交方法——指令缓存是在场景幕后进行管理的，应用程序没有权利控制它的执行。应用程序发送指令的时候，并不能保证这些指令中的内容都会被系统执行。这是因为OpenGL是按批次来执行指令缓存的。它会等待指令构建成一个新的批次，然后统一进行分发。而相比之下，Vulkan通过显式的指令缓存控制方式，以便通过将其提交到所需的队列来预先进行处理。
指令缓存中的指令类型
指令缓存中记录了一条或者更多条指令。这些指令主要可以划分为以下三种类型：
- 行为（
action）：这一类指令会执行诸如绘制、分发、清屏、复制、查询/时间戳，以及子通道的开始/结束等操作。 - 状态管理（
state management）：这一类指令包括描述符集合，绑定流水线、缓存，用于设置动态状态、推送常量，以及设置渲染通道/子通道的状态。 - 同步（
synchronization）：这一类指令用来执行各种同步：流水线屏障、设置事件、等待事件，以及渲染通道/子通道的依赖。
指令缓存与队列
指令缓存提交到硬件队列的过程和它们被执行的过程是异步进行的。我们通过将指令缓存按照批次打包，然后一次性执行的做法，可以提升队列提交的效率。Vulkan采用一种延迟指令执行的模式，指令缓存中记录的绘制调用，和指令缓存的提交过程会被视为两个不同的操作，可以各自单独完成。从应用程序的角度来说，这样会很有帮助。因为我们可能已经知道场景中大部分内容的情况，并且可以采用上述策略在提交过程中进行适当的优化操作，而在OpenGL中这一点是非常难做到的。
Vulkan提供了硬件队列的一个逻辑视图，每个逻辑视图都会紧密地关联到一个硬件队列。一个Vulkan硬件队列可以被多个不同的逻辑队列分别对应，而每个逻辑队列是通过不同的队列参数创建而成的。例如，要显示一幅渲染后的交换链图像，我们可能需要使用指令缓存将它提交给一个图形队列，而后者也是可以用作渲染展示的。
执行顺序
指令缓存可以提交到一个队列或者多个队列中：
- 单队列提交（
single queue submission）：多个指令缓存提交到一个队列的过程是可以叠加执行的。在单队列提交过程中，指令缓存必须按照具体操作的顺序排列，按照指令顺序和API顺序执行。酷客教程(vulkan)中只涉及函数vkQueueSubmit的指令提交，并不涉及稀疏内存绑定的指令缓存的问题（通过vkQueueBindSparse）。 - 多队列提交（
multiple queue submission）：提交给多个队列的指令缓存可能会按照任何一种顺序执行，除非我们已经通过信号量、屏障等同步机制，显式地定义了排序的约束条件。
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