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无论是内存，缓存，缓冲本质上都是为解决不同设备读写速度不匹配的问题。而CPU读取数据的顺序是先缓存Cache后内存Memory。

一、内存 Memory

Memory，内存处理器，作用是用于暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换数据的临时存储器。

二、缓存 Cache

缓存 Cache，即数据交换的缓存区，是位于CPU与主内存间的一种容量较小，速度较快的临时存储器。因为CPU处理速度远高于主内存，CPU直接从内存中读存数据需要等待一定周期，因此将待使用数据存放在Cache中可限制减少CPU的等待时间，提高了系统的效率，帮助硬件更好的运行。

Cache的工作原理是当CPU要读取一个数据时，首先从缓存中查询，如果没找到，就从较慢的内存中读取，同时把数据所在的数据块调入缓存，使得CPU之后对该数据块的读取从缓存中进行，提高了CPU读取缓存的命中率(80%)，大大的提升了CPU读取数据的时间。

为了保证CPU的命中率，缓存中的内容按照一定的算法予以更换，常用的是 “最近最少使用算法，LRU算法”，将最近一段时间内最少访问的数据行淘汰出局，核心：为每行设置一个计数器，每次CPU命中某行数据，则该行数据计数器清零，其他行计数器+1，最后将计数器最大的数据行淘汰出Cache中，因此，read cache的数据随机的。

Cache分为L1 Cache，L2 Cache，L3 Cache三种，早期以是否集成在CPU内核为判断标准，但随着技术的发展，L2也可以集成在CPU内核中，所以定义的概念已经不准确了。理论上，读取Cache命中的概率为80%，那么在缓存中命中数据的概率为：P(L1)+P(非L1)*P(L2) = 0.96，极大的提高了命中数据的概率。

三 、缓冲 Buffer

Buffer，缓冲区，用于存储速度不同步的设备或优先级不同的设备之间的数据传输。通过Buffer可以减少进程间通信需要的等待时间，当存储速度慢的设备和存储速度快的设备进行通信时，存储速度慢的设备先将数据存放到Buffer中，每当Buffer满或者主动flush buffer时主动触发数据读取，对于少量数据，当Buffer满时才read一次；当数据量大时，可控制每次read的数据量，因此，无论数据量的大小每次read buffer的数据量都是按照buffer尺寸的数据量，因此，read buffer的数据是顺序访问的。

write buffer如同 read buffer一样，无论数据量的大小按照buffer尺寸写入，而write cache则是cache中保存需要多次写入的数据，两者没有明显的区别，本质上都减少了write的次数，因此在实际生产中，两者常共同使用。

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