Cache的核心作用是加快取用的速度。Buffer的核心作用是用来缓冲，缓和冲击。
Cache 是为了弥补高速设备和低速设备的鸿沟而引入的中间层，最终起到加快访问速度的作用。而 Buffer 的主要目的进行流量整形，把突发的大数量较小规模的 I/O 整理成平稳的小数量较大规模的 I/O，以减少响应次数。
缓存工作的原则，就是“引用的局部性”，这可以分为时间局部性和空间局部性。空间局部性是指CPU在某一时刻需要某个数据，那么很可能下一步就需要其附近的数据；时间局部性是指当某个数据被访问过一次之后，过不了多久时间就会被再一次访问。对于应用程序而言，不管是指令流还是数据流都会出现引用的局部性现象。
Cache（缓存）是系统两端处理速度不匹配时的一种折衷策略。因为CPU和memory之间的速度差异越来越大，所以人们充分利用数据的局部性（locality）特征，通过使用存储系统分级（memory hierarchy）的策略来减小这种差异带来的影响。
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| 举例：
假设某地发生了自然灾害（比如地震），居民缺衣少食，于是派救火车去给若干个居民点送水。救火车到达第一个居民点，开闸放水，老百姓就拿着盆盆罐罐来接水。假如说救火车在一个居民点停留100分钟放完了水，然后重新储水花半个小时，再开往下一个居民点。这样一个白天来来来回回的，也就是4-5个居民点。
但我们想想，救火车是何等存在，如果把水龙头完全打开，其强大的水压能轻易冲上10层楼以上， 10分钟就可以把水全部放完。但因为居民是拿盆罐接水，100%打开水龙头那就是给人洗澡了，所以只能打开一小部分（比如10%的流量）。但这样就降低了放水的效率（只有原来的10%了），10分钟变100分钟。
那么，我们是否能改进这个放水的过程，让救火车以最高效率放完水、尽快赶往下一个居民点呢？方法就是：在居民点建蓄水池。救火车把水放到蓄水池里，因为是以100%的效率放水，10分钟结束然后走人。居民再从蓄水池里一点一点的接水。
我们分析一下这个例子，就可以知道Cache的含义了。救火车要给居民送水，居民要从救火车接水，就是说居民和救火车之间有交互，有联系。但救火车是“高速设备”，居民是“低速设备”，低速的居民跟不上高速的救火车，所以救火车被迫降低了放水速度以适应居民。
为了避免这种情况，在救火车和居民之间多了一层“蓄水池（也就是Cache）”，它一方面以100%的高效和救火车打交道，另一方面以10%的低效和居民打交道，这就解放了救火车，让其以最高的效率运行，而不被低速的居民拖后腿，于是救火车只需要在一个居民点停留10分钟就可以了。
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Buffer（缓冲区）是系统两端处理速度平衡（从长时间尺度上看）时使用的。它的引入是为了减小短期内突发I/O的影响，起到流量整形的作用。比如生产者——消费者问题，他们产生和消耗资源的速度大体接近，加一个buffer可以抵消掉资源刚产生/消耗时的突然变化。
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| 葡萄熟了，要用大卡车装葡萄运出去卖。但问题是，卡车距离葡萄园很远，于是就需要在葡萄园和卡车之间往返多次才能把卡车装满。往返所需要的时间就是I/O延迟，比如往返各15分钟，总共半小时。
果园的姑娘采摘葡萄，难道是摘一串葡萄，就花15分钟跑到卡车旁边放进去么？如果是这样，100串葡萄就需要往返100次，所需要的时间就是100X15X2分钟，那是何其漫长!所以聪明的做法就是暂时把100串葡萄放入一个箩筐，再以箩筐为单位倒入卡车，一箩筐（100串）葡萄的往返延迟是半小时。
由此可见，“箩筐”把输入参数暂时集中放在一起，不是“一条一条”，而是“一股脑”地提供给下家处理。这就大大降低了I/O的次数，也就降低了I/O延迟，提高了速度。这个箩筐，就是Buffer。
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假定以后存储器访问变得跟CPU做计算一样快，cache就可以消失，但是buffer依然存在。
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| TLB（Translation Lookaside Buffer，翻译后备缓冲器）其实是一个cache。
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参考资料：
Cache 和 Buffer 都是缓存，主要区别是什么？