緩衝區有主要有兩個作用,第一,提高傳輸效率。第二,解決速度不匹配問題。
1、提高傳輸效率
緩衝區通過增加單次傳輸的資料量來減少資料傳送的次數,所以提高了資料轉送的效率。至於為什麼減少資料傳送次數可以提高效率,需要參考IO方面的知識。
下面的Java代碼示範了使用緩衝區與不使用緩衝區,輸出同樣的資料所消耗的時間:
int count=1000000;FileOutputStream out = new FileOutputStream("D:\\work\\leen.txt");BufferedOutputStream bufferedOut= new BufferedOutputStream (new FileOutputStream("D:\\work\\lyq.txt"));long time=System.currentTimeMillis();for (int i = 0; i <count ; i++)out.write("Hello\r\n".getBytes());time=System.currentTimeMillis()-time;System.out.println("FileOutputStream writing time:"+time+"ms");time=System.currentTimeMillis();for (int i = 0; i <count ; i++)bufferedOut.write("Hello\r\n".getBytes());bufferedOut.flush();time=System.currentTimeMillis()-time;System.out.println("BufferedOutputStream writing time:"+time+"ms");
在我的電腦上輸出結果為:
FileOutputStream writing time:2062msBufferedOutputStream writing time:158ms
可見,使用緩衝區所帶來的效能提升是很明顯的。
2、解決速度不匹配問題
關於這點,舉一個作業系統中的例子。
外圍裝置與CPU的處理速度不匹配的問題是客觀存在的。例如,電腦進程把大批量資料輸出到印表機上列印時,由於CPU輸出資料的速度大大高於印表機的列印速度,因此,CPU只好停下來等待。反之,在電腦進程進行計算時,印表機又因為無資料輸出而空閑無事。(引用自《電腦作業系統教程》
引入緩衝區之後,CPU把要傳送給外設的資料寫到緩衝區中,然後執行其他任務,讓外設從緩衝中慢慢取資料。