1. cache：快取區，是快取記憶體，是位於cpu和主記憶體之間的容量較小但速度很快的儲存器，因為cpu的速度遠遠高於主記憶體的速度，cpu從記憶體中讀取資料需等待很長的時間，而 cache儲存著cpu剛用過的資料或迴圈使用的部分資料，這時從cache中讀取資料會更快，減少了cpu等待的時間，提高了系統的效能。
cache並不是快取檔案的，而是快取塊的(塊是i/o讀寫最小的單元)；cache一般會用在i/o請求上，如果多個程序要訪問某個檔案，可以把此檔案讀入cache中，這樣下乙個程序獲取cpu控制權並訪問此檔案直接從cache讀取，提高系統效能。
2. buffer：緩衝區，用於儲存速度不同步的裝置或優先順序不同的裝置之間傳輸資料；通過buffer可以減少程序間通訊需要等待的時間，當儲存速度快的裝置與儲存速度慢的裝置進行通訊時，儲存慢的資料先把資料存放到buffer，達到一定程度儲存快的裝置再讀取buffer的資料，在此期間儲存快的裝置cpu可以幹其他的事情。
buffer：一般是用在寫入磁碟的，例如：某個程序要求多個欄位被讀入，當所有要求的字段被讀入之前已經讀入的字段會先放到buffer中。
假設某地發生了自然災害（比如**），居民缺衣少食，於是派救火車去給若干個居民點送水。
救火車到達第乙個居民點，開閘放水，老百姓就拿著盆盆罐罐來接水。
假如說救火車在乙個居民點停留100分鐘放完了水，然後重新儲水花半個小時，再開往下乙個居民點。這樣乙個白天來來來回回的，也就是4-5個居民點。
但我們想想，救火車是何等存在，如果把水龍頭完全開啟，其強大的水壓能輕易衝上10層樓以上， 10分鐘就可以把水全部放完。但因為居民是拿盆罐接水，100%開啟水龍頭那就是給人洗澡了，所以只能開啟一小部分（比如10%的流量）。但這樣就降低了放水的效率（只有原來的10%了），10分鐘變100分鐘。
那麼，我們是否能改進這個放水的過程，讓救火車以最高效率放完水、盡快趕往下乙個居民點呢？
方法就是：在居民點建蓄水池。
救火車把水放到蓄水池裡，因為是以100%的效率放水，10分鐘結束然後走人。居民再從蓄水池裡一點一點的接水。
我們分析一下這個例子，就可以知道cache的含義了。
救火車要給居民送水，居民要從救火車接水，就是說居民和救火車之間有互動，有聯絡。
但救火車是「高速裝置」，居民是「低速裝置」，低速的居民跟不上高速的救火車，所以救火車被迫降低了放水速度以適應居民。
為了避免這種情況，在救火車和居民之間多了一層「蓄水池（也就是cache）」，它一方面以100%的高效和救火車打交道，另一方面以10%的低效和居民打交道，這就解放了救火車，讓其以最高的效率執行，而不被低速的居民拖後腿，於是救火車只需要在乙個居民點停留10分鐘就可以了。
所以說，蓄水池是「活雷鋒」，把高效留給別人，把低效留給自己。把10分鐘留給救火車，把100分鐘留給自己。
從以上例子可以看出，所謂cache，就是「為了彌補高速裝置和低速裝置之間的矛盾」而設立的乙個中間層。因為在現實裡經常出現高速裝置要和低速裝置打交道，結果被低速裝置拖後腿的情況。
以pc為例。cpu速度很快，但cpu執行的指令是從記憶體取出的，計算的結果也要寫回記憶體，但記憶體的響應速度跟不上cpu。
cpu跟記憶體說：你把某某位址的指令發給我。記憶體聽到了，但因為速度慢，遲遲不見指令返回，這段時間，cpu只能無所事事的等待了。這樣一來，再快的cpu也發揮不了效率。
怎麼辦呢？在cpu和記憶體之間加一塊「蓄水池」，也就是cache（片上快取），這個cache速度比記憶體快，從cache取指令不需要等待。
當cpu要讀記憶體的指令的時候先讀cache再讀記憶體，但一開始cache是空著的，只能從記憶體取，這時候的確是很慢，cpu需要等待。
但從記憶體取回的不僅僅是cpu所需要的指令，還有其它的、當前不需要的指令，然後把這些指令存在cache裡備用。
cpu再取指令的時候還是先讀cache，看看裡面有沒有所需指令，如果碰巧有就直接從cache取，不用等待即可返回（命中），這就解放了cpu，提高了效率。（當然不會是100%命中，因為cache的容量比記憶體小）
cpu的cache，可以有好幾層，而且還分資料cache和指令cache
磁碟快取也是一樣，剛才說記憶體是慢速裝置，所以需要片上快取，但這個「慢」是相對於cpu而言的，相對於機械硬碟hdd，記憶體的速度可快多了。
對於磁碟的讀寫操作，在很久以前，讀寫過程需要cpu參與，後來出現了「dma/直接記憶體訪問"就不再需要cpu了，但即使如此，高負荷、長時間的磁碟讀寫也非常的耗時，因為磁碟是機械旋轉部件，其讀寫速度相比cpu和記憶體條的二進位制電壓變化速度，那就是蒸汽機和火箭速度的差別。
為了加快資料的讀寫速度，在磁碟和記憶體之間也插入一層cache（windows在記憶體裡劃分出一塊區域作為cache，硬碟也有板載cache。）
寫入資料的時候先寫入到cache裡；因為cache很快，所以資料很快就寫入。
比方說，1g的資料，如果直接寫入硬碟需要10秒，但寫入cache（也就是系統記憶體）只需要1秒。
這樣一來使用者就有了系統速度很快的「幻覺」。但這只是障眼法，資料暫存在cache裡並沒有被真正寫入磁碟，等系統空閒的時候再慢慢寫入。
同理，在讀資料的時候，除了所需的資料，還有一堆目前不需要的資料也都被讀出來放到記憶體的cache裡。下次再讀的時候，如果恰巧cache裡有所需的資料就可直接讀入（命中），這就避免了從慢速的hdd讀資料的尷尬。使用者的體驗同樣也是速度很快。（同樣不會100%命中，因為ram的容量遠小於硬碟容量）
pc有16g的記憶體，磁碟cahce占用了3.59g，這是動態的，會自動調整大小
硬碟也內建了cache。某品牌硬碟的廣告強調了大快取的優勢
以上舉了3個栗子：蓄水池、cpu的cache、磁碟的cache
cache的存在是為了解決什麼問題？速度太慢了，要加快速度！
再換句話說，為了完成最終目標：把葡萄放入卡車的空間，需要暫時把葡萄放入籮筐的空間。
再以程式設計為例，假設要實現乙個功能：接受使用者鍵入的字串，並賦值給乙個字串變數
其過程如下：
1：在記憶體中開闢乙個」鍵盤緩衝區「接受使用者鍵入的字串
2：把緩衝區中的字串copy到程式中定義的字串變數指向的記憶體空間（也就是賦值過程）
也就是說，為了完成最終目標：把字串放入字串變數指向的空間，需要暫時把字串放入「鍵盤緩衝區」的空間。
以上舉的3個栗子：籮筐、bt的buffer，鍵盤緩衝區的buffer
buffer的存在是為了解決什麼問題？找個臨時的儲存空間！
總結：cache和buffer的相同點：都是2個層面之間的中間層，都是記憶體。
cache和buffer的不同點：cache解決的是時間問題，buffer解決的是空間問題。
為了提高速度，引入了cache這個中間層。
為了給資訊找到乙個暫存空間，引入了buffer這個中間層。
為了解決2個不同維度的問題（時間、空間），恰巧取了同一種解決方法：加入乙個中間層，先把資料寫到中間層上，然後再寫入目標。
這個中間層就是記憶體「ram」，既然是儲存器就有2個引數：寫入的速度有多塊（速度），能裝多少東西（容量）
cache利用的是ram提供的高讀寫速度，buffer利用的是ram提供的儲存容量（空間）。
監控linux資源時，在輸入top命令後，發現記憶體相關mem和swap的buffer與cache，順便研究了一下。
什麼是cache?什麼是buffer?二者的區別是什麼？
buffer和cache的區別 buffer與cache操作的物件就不一樣。
1、buffer（緩衝）是為了提高記憶體和硬碟（或其他i/o裝置）之間的資料交換的速度而設計的。
2、cache（快取）
從cpu角度考慮，是為了提高cpu和記憶體之間的資料交換速度而設計的，例如平常見到的一級快取、二級快取、**快取。 cpu在執行程式所用的指令和讀資料都是針對記憶體的，也就是從記憶體中取得的。由於記憶體讀寫速度慢，為了提高cpu和記憶體之間資料交換的速度，在cpu和記憶體之間增加了cache，它的速度比記憶體快，但是造價高，又由於在cpu內不能整合太多積體電路，所以一般cache比較小，以後intel等公司為了進一步提高速度，又增加了二級cache，甚至**cache，它是根據程式的區域性性原理而設計的，就是cpu執行的指令和訪問的資料往往在集中的某一塊，所以把這塊內容放入cache後，cpu就不用在訪問記憶體了，這就提高了訪問速度。當然若cache中沒有cpu所需要的內容，還是要訪問記憶體的。
從記憶體讀取與磁碟讀取角度考慮，cache可以理解為作業系統為了更高的讀取效率，更多的使用記憶體來快取可能被再次訪問的資料。
緩衝（buffers）是根據磁碟的讀寫設計的，把分散的寫操作集中進行，減少磁碟碎片和硬碟的反覆尋道，從而提高系統效能。linux有乙個守護程序定期清空緩衝內容（即寫入磁碟），也可以通過sync命令手動清空緩衝。
簡單來說，buffer是即將要被寫入磁碟的，而cache是被從磁碟中讀出來的。 buffer是由各種程序分配的，被用在如輸入佇列等方面。乙個簡單的例子如某個程序要求有多個字段讀入，在所有欄位被讀入完整之前，程序把先前讀入的字段放在buffer中儲存。
cache經常被用在磁碟的i/o請求上，如果有多個程序都要訪問某個檔案，於是該檔案便被做成cache以方便下次被訪問，這樣可提高系統效能。
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