缓存与缓冲

缓存的思想由来已久，简单地说，缓存的目的就是把需要花费昂贵开销的计算结果保存起来，在以后需要的时候直接取出，而避免重复计算，一切缓存的本质都是如此。计算机乃至互联网，缓存的应用数不胜数，我们都知道CPU缓存，它是位于CPU和内存之间的临时存储器，它的容量不大，但是交换速度要高于内存，CPU将频繁交换的数据放在缓存中，如果以后需要则直接读取缓存，从而避免访问速度较慢的内存，不可否认，尽管我们认为内存速度已经很快，但是在CPU缓存面前，它还是力不从心。

缓冲（buffer）。缓冲的原意出自物理学，那就是减缓冲击力，在计算机应用场景中，我们使用它的引申含义，其目的在于改善各部件之间由于速度不同而引发的问题。比如将用户态地址空间的数据写入磁盘时，显然内存的速度比磁盘速度要快得多，所以人们设计了磁盘缓冲区，让数据源源不断地流进缓冲区，再由缓冲区负责写入磁盘，这样内存便可以不必随着磁盘的慢节奏来工作，所以磁盘缓冲区起到了将快速设备和慢速设备平滑衔接的作用，另外我们在线观看视频的时候，视频缓冲区的意义也是如此。

缓冲和缓存有一些相似之处，比如它们都需要一块存储区，而且它们的本质都与速度不一致有关，即便是缓存，如果计算速度和读取缓存的速度差不多，那么它也毫无意义。但是，缓存更加注重的是策略，也就是说缓存命中率，如果每次都能在缓存中找到需要的数据，那是最理想的结果，如果每次都在缓存中找不到需要的数据，那么缓存将变得毫无价值，并且还由于缓存的管理逻辑增加了新的开销。所以凡是使用缓存，都一定要意识到命中率的重要性。