内存为什么要有缓冲区？内存缓冲区的原理是什么？

为什么要有内存缓冲区?

之所以要存在缓冲区，主要有两个原因：

1. CPU的读写速度与硬盘不匹配：由于CPU的读写速度远高于硬盘，所以当程序进行读写操作时是需要等待的，而当一个计算机的所有程序都需要等待硬盘时，大家的体验就会很可怕，相信大家都被坐在电脑桌前几十秒几分钟啥也不能干的那种焦躁给支配过。但是有了缓冲区，就可以将数据先放入缓冲区中，程序可以继续向下执行而无需等待，等到缓冲区充满了便将数据全部放入硬盘中，而缓冲区又可以开始存入新一轮的数据。

2. 减少操作硬件的次数

当我们写入数据的时候，每写入一次都要操作一次磁盘I/O，而硬盘的速度是非常慢的(相对于cpu)，所有当有大量的小数据时，如果每次都把这些数据放进磁盘，那每一次都要进行一次磁盘I/O操作，这就会很慢。所以把这些小数据存入缓冲区堆积着，等充满，小数据变成大数据，然后一次性I/O写入磁盘，这样就让原本的无数次I/O简化成了1次，大大的提高了效率。

内存缓冲区的原理：

原理解释起来也非常简单易懂，缓冲区可以说是计算机中的一个连接站，用于连接计算机中高速、低速运行的部件。当计算机要使用一些存储在磁盘中的数据时，可以先判断数据是否在缓冲区中，再进行是否要去磁盘中读取数据的逻辑判断 ，这样一来，减少了运算判断的次数，使中央处理器读取数据的速度大大加快。同时，缓存无需占用主内存，能减少存储在缓存中对象的生成与删除的时间，在最大程度上避免了数据的重复创建，因此在提高处理效率方面十分可行有效。