一、什麼是緩衝區
緩衝區(buffer)，它是內存空間的一部分。也就是說，在內存空間中預留了一定的存儲空間，這些存儲空間用來緩衝輸入或輸出的數據，這部分預留的空間就叫做緩衝區，顯然緩衝區是具有一定大小的。
緩衝區根據其對應的是輸入設備還是輸出設備，分爲輸入緩衝區和輸出緩衝區。
二、爲什麼要引入緩衝區
我們爲什麼要引入緩衝區呢？
高速設備與低速設備的不匹配，勢必會讓高速設備花時間等待低速設備，我們可以在這兩者之間設立一個緩衝區。
緩衝區的作用：
1.可以解除兩者的制約關係，數據可以直接送往緩衝區，高速設備不用再等待低速設備，提高了計算機的效率。例如：我們使用打印機打印文檔，由於打印機的打印速度相對較慢，我們先把文檔輸出到打印機相應的緩衝區，打印機再自行逐步打印，這時我們的CPU可以處理別的事情。
2.可以減少數據的讀寫次數，如果每次數據只傳輸一點數據，就需要傳送很多次，這樣會浪費很多時間，因爲開始讀寫與終止讀寫所需要的時間很長，如果將數據送往緩衝區，待緩衝區滿後再進行傳送會大大減少讀寫次數，這樣就可以節省很多時間。例如：我們想將數據寫入到磁盤中，不是立馬將數據寫到磁盤中，而是先輸入緩衝區中，當緩衝區滿了以後，再將數據寫入到磁盤中，這樣就可以減少磁盤的讀寫次數，不然磁盤很容易壞掉。
簡單來說，緩衝區就是一塊內存區，它用在輸入輸出設備和CPU之間，用來存儲數據。它使得低速的輸入輸出設備和高速的CPU能夠協調工作，避免低速的輸入輸出設備佔用CPU，解放出CPU，使其能夠高效率工作。
三、緩衝區的類型
緩衝區 分爲三種類型：全緩衝、行緩衝和不帶緩衝。
1、全緩衝
在這種情況下，當填滿標準I/O緩存後才進行實際I/O操作。全緩衝的典型代表是對磁盤文件的讀寫。
2、行緩衝
在這種情況下，當在輸入和輸出中遇到換行符時，執行真正的I/O操作。這時，我們輸入的字符先存放在緩衝區，等按下回車鍵換行時才進行實際的I/O操作。典型代表是鍵盤輸入數據。
3、不帶緩衝
也就是不進行緩衝，標準出錯情況stderr是典型代表，這使得出錯信息可以直接儘快地顯示出來。
四、緩衝區的刷新
下列情況會引發緩衝區的刷新:
- 緩衝區滿時；
- 關閉文件。
可見，緩衝區滿或關閉文件時都會刷新緩衝區，進行真正的I/O操作。
大家要仔細理解緩衝區刷新的意思，刷新字面上的意思是用刷子刷，把原來舊的東西變新了，這裏就是改變的意思，例如像緩衝區溢出的時候，多餘出來的數據會直接將之前的數據覆蓋，這樣緩衝區裏的數據就發生了改變。
比如在Linux下，操作命令行就屬於常見的行緩衝模式 輸入一行命令例如ls,命令ls就會進入到緩衝區內，不輸入回車的話，什麼也不會發生，當輸入回車就會執行真正的IO操作
緩存（cache）
cache是一個非常大的概念。
一、
CPU的Cache，它中文名稱是高速緩衝存儲器，讀寫速度很快，幾乎與CPU一樣。由於CPU的運算速度太快，內存的數據存取速度無法跟上CPU的速度，所以在cpu與內存間設置了cache爲cpu的數據快取區。當計算機執行程序時，數據與地址管理部件會預測可能要用到的數據和指令，並將這些數據和指令預先從內存中讀出送到Cache。一旦需要時，先檢查Cache，若有就從Cache中讀取，若無再訪問內存，現在的CPU還有一級cache，二級cache。簡單來說，Cache就是用來解決CPU與內存之間速度不匹配的問題，避免內存與輔助內存頻繁存取數據，這樣就提高了系統的執行效率。
二、
磁盤也有cache,硬盤的cache作用就類似於CPU的cache，它解決了總線接口的高速需求和讀寫硬盤的矛盾以及對某些扇區的反覆讀取。
三、
瀏覽器緩存（Browser Caching）是爲了節約網絡的資源加速瀏覽，瀏覽器在用戶磁盤上對最近請求過的文檔進行存儲，當訪問者再次請求這個頁面時，瀏覽器就可以從本地磁盤顯示文檔，這樣就可以加速頁面的閱覽，並且可以減少服務器的壓力。這個過程與下載非常類似，不過下載是用戶的主動過程，並且下載的數據一般是長時間保存，遊覽器的緩存的數據只是短時間保存，可以人爲的清空
四、
同樣cache也有大小，例如現在市面上購買的CPU的cache越大，級數越多，CPU的訪問速度越快。cache在很多方面都有應用，就不一一列舉了。
緩存（cache）與緩衝(buffer)的主要區別
Buffer的核心作用是用來緩衝，緩和衝擊。比如你每秒要寫100次硬盤，對系統衝擊很大，浪費了大量時間在忙着處理開始寫和結束寫這兩件事嘛。用個buffer暫存起來，變成每10秒寫一次硬盤，對系統的衝擊就很小，寫入效率高了，日子過得爽了。極大緩和了衝擊。
Cache的核心作用是加快取用的速度。比如你一個很複雜的計算做完了，下次還要用結果，就把結果放手邊一個好拿的地方存着，下次不用再算了。加快了數據取用的速度。
簡單來說就是buffer偏重於寫，而cache偏重於讀。
ps：有時候大家要好好理解這些專有名詞字面上的意思，對理解這些概念有好處，緩衝：緩解衝擊，緩存：臨時存儲