缓存cache和缓冲buffer的区别

news2025/4/23 4:31:50

近期被这两个词汇困扰了，感觉有本质的区别，搜了一些资料，整理如下

计算机内部的几个部分图如下

缓存（cache）

https://baike.baidu.com/item/%E7%BC%93%E5%AD%98

提到缓存（cache），就想到了 cpu 高速缓存，其实最开始的缓存也是这个。

目的就是为了让 cpu 和内存之间的数据交互速度变快设计的。

从下到上访问速度依次递减，容量也越来越大。内存的访问速度比 cpu 缓存访问速度慢 100倍。

https://www.zhihu.com/question/349982942/answer/2935754503

其他缓存

浏览器缓存

https://baike.baidu.com/item/%E6%B5%8F%E8%A7%88%E5%99%A8%E7%BC%93%E5%AD%98

之前的时代，网络不发达，带宽小，有了浏览器，打开一个网页需要每次加载页面需要的资源会时间长，后面浏览器的开发者就想到了重复的资源没必要重新加载，就考虑到浏览器缓存。

对于访问的资源如果每个请求后面都加了时间戳就没缓存了（缓存失效），相对于不加对于打开一个页面会发现明显变慢。

内存缓存 redis

对于数据库访问这块，为了减少数据库的访问次数，redis 的大神就想到了在内存中暂存这些数据。

因为内存通常来讲大一些，速度比硬盘快多了，所以在内存上暂存数据是一个不错的选择。

但是 redis 不是只有缓存功能，还有一些其他的功能。

缓冲（buffer）

为了提高内存和硬盘或其他io设备之间数据交换的速度设计的。在上面 cpu 缓存的基础上，硬盘比内存慢了几个数量级。

本质就是在内存上单独开辟了一个数组来存储当前的数据，将对磁盘的操作由随机操作变为顺序操作。由于磁盘的随机操作与顺序操作之间的数量级差距，在执行结果中会看到明显的差距。是用空间换时间的思想的实现。

压缩文件类似原理，将一个文件夹中的多个文件进行压缩，将多个小文件整理为一个文件，在磁盘上空间连续，在传输的过程中感觉快，如果是复制整个文件夹，会发现传输时间相对于压缩文件长，对于那些小文件数量多的情况下特别明显。

java 实现

如下 java.io 自带的原始的缓冲类

BufferedInputStream

package java.io;

public class BufferedInputStream extends FilterInputStream {
    private static int DEFAULT_BUFFER_SIZE = 8192;
    protected volatile byte buf[];

    public BufferedInputStream(InputStream in) {
        this(in, DEFAULT_BUFFER_SIZE);
    }
}

BufferedOutputStream

package java.io;

public class BufferedOutputStream extends FilterOutputStream {

    protected byte buf[];

    public BufferedOutputStream(OutputStream out) {
        this(out, 8192);
    }
}

BufferedReader

package java.io;

public class BufferedReader extends Reader {

    private Reader in;

    private char cb[];

    private static int defaultCharBufferSize = 8192;
	
    public BufferedReader(Reader in, int sz) {
        super(in);
        if (sz <= 0)
            throw new IllegalArgumentException("Buffer size <= 0");
        this.in = in;
        cb = new char[sz];
        nextChar = nChars = 0;
    }

    public BufferedReader(Reader in) {
        this(in, defaultCharBufferSize);
    }
}

BufferedWriter

package java.io;

public class BufferedWriter extends Writer {

    private Writer out;

    private static int defaultCharBufferSize = 8192;

    public BufferedWriter(Writer out) {
        this(out, defaultCharBufferSize);
    }
}

每个类中声明的缓冲数组在没有指定大小的情况下都是 8192，即 8MB。体现了预读的思想。

https://blog.csdn.net/qingfan_714/article/details/115439234