在Java NIO中，Buffer用于與Channel交互。數(shù)據(jù)從Channel讀入Buffer，并從Buffer寫入Channel。緩沖區(qū)本質(zhì)上是一塊內(nèi)存，您可以在其中寫入數(shù)據(jù)，然后您可以再次讀取數(shù)據(jù)。 該內(nèi)存塊被封裝在一個(gè)NIO緩沖區(qū)對(duì)象Buffer中，Buffer提供了一組方法，可以更輕松地使用內(nèi)存塊。
基本緩沖區(qū)使用
使用Buffer讀取和寫入數(shù)據(jù)通常遵循以下四個(gè)步驟：
- 將數(shù)據(jù)寫入緩沖區(qū)
- 調(diào)用buffer.flip()
- 從緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)
- 調(diào)用buffer.clear()或buffer.compact()
????當(dāng)向buffer寫入數(shù)據(jù)時(shí)，buffer會(huì)記錄下寫了多少數(shù)據(jù)。一旦要讀取數(shù)據(jù)，需要通過flip()方法將Buffer從寫模式切換到讀模式。在讀模式下，可以讀取之前寫入到buffer的所有數(shù)據(jù)。。
????一旦讀完了所有的數(shù)據(jù)，就需要清空緩沖區(qū)，讓它可以再次被寫入。有兩種方式能清空緩沖區(qū)：調(diào)用clear()或compact()方法。clear()方法會(huì)清空整個(gè)緩沖區(qū)。compact()方法只會(huì)清除已經(jīng)讀過的數(shù)據(jù)。任何未讀的數(shù)據(jù)都被移到緩沖區(qū)的起始處，新寫入的數(shù)據(jù)將放到緩沖區(qū)未讀數(shù)據(jù)的后面
????下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的Buffer使用示例，其中包括寫入，翻轉(zhuǎn)，讀取和清除操作
/**
* @author: gethin
* @create: 2018-06-05 20:52
* @description:
**/
public class BasicChannelExample {
public static void main(String[] args) throws IOException {
RandomAccessFile aFile = new RandomAccessFile("test.txt", "rw");
//從aFile獲得FileChannel
FileChannel inChannel = aFile.getChannel();
//創(chuàng)建48字節(jié)容量的緩沖區(qū)
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);
//從通道中讀取數(shù)據(jù)到緩沖區(qū)buf
int bytesRead = inChannel.read(buf);
//如果不到文件尾，就繼續(xù)讀入
while (bytesRead != -1) {
System.out.println("Read " + bytesRead);
//翻轉(zhuǎn)buf，準(zhǔn)備將buf中的數(shù)據(jù)讀出
buf.flip();
//如果buf中還存在數(shù)據(jù)就繼續(xù)讀出
while (buf.hasRemaining()) {
System.out.print((char) buf.get());//每次讀一個(gè)字節(jié)
}
//清空buf，準(zhǔn)備繼續(xù)讀入數(shù)據(jù)到buf
buf.clear();
bytesRead = inChannel.read(buf);
}
aFile.close();
}
}
Buffer的Capacity, Position 和Limit
????緩沖區(qū)本質(zhì)上是一塊可以寫入數(shù)據(jù)，然后可以從中讀取數(shù)據(jù)的內(nèi)存。這塊內(nèi)存被包裝成NIO Buffer對(duì)象，并提供了一組方法，用來方便的訪問該塊內(nèi)存。為了理解Buffer的工作原理，需要熟悉它的三個(gè)屬性：
- capacity
- position
- limit
????position和limit的含義取決于Buffer處在讀模式還是寫模式。不管Buffer處在什么模式，capacity的含義總是一樣的。
????這里有一個(gè)關(guān)于capacity，position和limit在讀寫模式中的說明，詳細(xì)的解釋在插圖后面。
capacity
????作為一個(gè)內(nèi)存塊，Buffer有一個(gè)固定的大小值，也叫“capacity”.你只能往里寫capacity個(gè)byte、long，char等類型。一旦Buffer滿了，需要將其清空（通過讀數(shù)據(jù)或者清除數(shù)據(jù)）才能繼續(xù)寫數(shù)據(jù)往里寫數(shù)據(jù)。
position
????當(dāng)你寫數(shù)據(jù)到Buffer中時(shí)，position表示當(dāng)前的位置。初始的position值為0.當(dāng)一個(gè)byte、long等數(shù)據(jù)寫到Buffer后， position會(huì)向前移動(dòng)到下一個(gè)可插入數(shù)據(jù)的Buffer單元。position最大可為capacity – 1.
????
當(dāng)讀取數(shù)據(jù)時(shí)，也是從某個(gè)特定位置讀。當(dāng)將Buffer從寫模式切換到讀模式，position會(huì)被重置為0. 當(dāng)從Buffer的position處讀取數(shù)據(jù)時(shí)，position向前移動(dòng)到下一個(gè)可讀的位置。
limit
????在寫模式下，Buffer的limit表示你最多能往Buffer里寫多少數(shù)據(jù)。 寫模式下，limit等于Buffer的capacity。當(dāng)切換Buffer到讀模式時(shí)， limit表示你最多能讀到多少數(shù)據(jù)。因此，當(dāng)切換Buffer到讀模式時(shí)，limit會(huì)被設(shè)置成寫模式下的position值。換句話說，你能讀到之前寫入的所有數(shù)據(jù)（limit被設(shè)置成已寫數(shù)據(jù)的數(shù)量，這個(gè)值在寫模式下就是position）
Buffer的類型
Java NIO 有以下Buffer類型
- ByteBuffer
- MappedByteBuffer
- CharBuffer
- DoubleBuffer
- FloatBuffer
- IntBuffer
- LongBuffer
- ShortBuffer
????這些Buffer類型代表了不同的數(shù)據(jù)類型。換句話說，就是可以通過char，short，int，long，float 或 double類型來操作緩沖區(qū)中的字節(jié)。
MappedByteBuffer 有些特別，在涉及它的專門章節(jié)中再講。
Buffer的分配
????要想獲得一個(gè)Buffer對(duì)象首先要進(jìn)行分配。 每一個(gè)Buffer類都有一個(gè)allocate方法。下面是一個(gè)分配48字節(jié)capacity的ByteBuffer的例子。
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);
這是分配一個(gè)可存儲(chǔ)1024個(gè)字符的CharBuffer：
CharBuffer buf = CharBuffer.allocate(1024);
向Buffer中寫數(shù)據(jù)寫數(shù)據(jù)到Buffer有兩種方式：
- 從Channel寫到Buffer。
- 通過Buffer的put()方法寫到Buffer里。
從Channel寫到Buffer的例子
int bytesRead = inChannel.read(buf); //read into buffer.
通過put方法寫B(tài)uffer的例子：
buf.put(127);
????put方法有很多版本，允許你以不同的方式把數(shù)據(jù)寫入到Buffer中。例如， 寫到一個(gè)指定的位置，或者把一個(gè)字節(jié)數(shù)組寫入到Buffer。 更多Buffer實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)參考JavaDoc。
flip()方法
????flip方法將Buffer從寫模式切換到讀模式。調(diào)用flip()方法會(huì)將position設(shè)回0，并將limit設(shè)置成之前position的值。
????換句話說，position現(xiàn)在用于標(biāo)記讀的位置，limit表示之前寫進(jìn)了多少個(gè)byte、char等 —— 現(xiàn)在能讀取多少個(gè)byte、char等。
從Buffer中讀取數(shù)據(jù)
從Buffer中讀取數(shù)據(jù)有兩種方式：
- 從Buffer讀取數(shù)據(jù)到Channel。
- 使用get()方法從Buffer中讀取數(shù)據(jù)。
從Buffer讀取數(shù)據(jù)到Channel的例子：
//read from buffer into channel.
int bytesWritten = inChannel.write(buf);
使用get()方法從Buffer中讀取數(shù)據(jù)的例子
byte aByte = buf.get();
????get方法有很多版本，允許你以不同的方式從Buffer中讀取數(shù)據(jù)。例如，從指定position讀取，或者從Buffer中讀取數(shù)據(jù)到字節(jié)數(shù)組。更多Buffer實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)參考JavaDoc。
rewind()方法
????Buffer.rewind()將position設(shè)回0，所以你可以重讀Buffer中的所有數(shù)據(jù)。limit保持不變，仍然表示能從Buffer中讀取多少個(gè)元素（byte、char等）。
clear()與compact()方法
????一旦讀完Buffer中的數(shù)據(jù)，需要讓Buffer準(zhǔn)備好再次被寫入。可以通過clear()或compact()方法來完成。
????如果調(diào)用的是clear()方法，position將被設(shè)回0，limit被設(shè)置成 capacity的值。換句話說，Buffer 被清空了。Buffer中的數(shù)據(jù)并未清除，只是這些標(biāo)記告訴我們可以從哪里開始往Buffer里寫數(shù)據(jù)。
????如果Buffer中有一些未讀的數(shù)據(jù)，調(diào)用clear()方法，數(shù)據(jù)將“被遺忘”，意味著不再有任何標(biāo)記會(huì)告訴你哪些數(shù)據(jù)被讀過，哪些還沒有。
????如果Buffer中仍有未讀的數(shù)據(jù)，且后續(xù)還需要這些數(shù)據(jù)，但是此時(shí)想要先先寫些數(shù)據(jù)，那么使用compact()方法。
????compact()方法將所有未讀的數(shù)據(jù)拷貝到Buffer起始處。然后將position設(shè)到最后一個(gè)未讀元素正后面。limit屬性依然像clear()方法一樣，設(shè)置成capacity?，F(xiàn)在Buffer準(zhǔn)備好寫數(shù)據(jù)了，但是不會(huì)覆蓋未讀的數(shù)據(jù)。
mark()與reset()方法
????通過調(diào)用Buffer.mark()方法，可以標(biāo)記Buffer中的一個(gè)特定position。之后可以通過調(diào)用Buffer.reset()方法恢復(fù)到這個(gè)position。例如：
buffer.mark();
//call buffer.get() a couple of times, e.g. during parsing.
buffer.reset(); //set position back to mark.
equals()與compareTo()方法
可以使用equals()和compareTo()方法兩個(gè)Buffer。
equals()
當(dāng)滿足下列條件時(shí)，表示兩個(gè)Buffer相等：
有相同的類型（byte、char、int等）。
Buffer中剩余的byte、char等的個(gè)數(shù)相等。
Buffer中所有剩余的byte、char等都相同。
如你所見，equals只是比較Buffer的一部分，不是每一個(gè)在它里面的元素都比較。實(shí)際上，它只比較Buffer中的剩余元素。
compareTo()方法
????compareTo()方法比較兩個(gè)Buffer的剩余元素(byte、char等)， 如果滿足下列條件，則認(rèn)為一個(gè)Buffer“小于”另一個(gè)Buffer：
????第一個(gè)不相等的元素小于另一個(gè)Buffer中對(duì)應(yīng)的元素 。所有元素都相等，但第一個(gè)Buffer比另一個(gè)先耗盡(第一個(gè)Buffer的元素個(gè)數(shù)比另一個(gè)少)。
