摘要：一緩沖區(qū)介紹用于和交互。的容量，位置，上限緩沖區(qū)實質(zhì)上就是一塊內(nèi)存，用于寫入數(shù)據(jù)，也供后續(xù)再次讀取數(shù)據(jù)。在每個類中，方法用于分配緩沖區(qū)。沒有這句話會報錯將此緩沖區(qū)的位置重置為先前標(biāo)記的位置。返回此緩沖區(qū)的限制。

Java NIO Buffers用于和NIO Channel交互。 我們從Channel中讀取數(shù)據(jù)到buffers里，從Buffer把數(shù)據(jù)寫入到Channels.

Buffer本質(zhì)上就是一塊內(nèi)存區(qū)，可以用來寫入數(shù)據(jù)，并在稍后讀取出來。這塊內(nèi)存被NIO Buffer包裹起來，對外提供一系列的讀寫方便開發(fā)的接口。

在Java NIO中使用的核心緩沖區(qū)如下（覆蓋了通過I/O發(fā)送的基本數(shù)據(jù)類型：byte, char、short, int, long, float, double ，long）：

ByteBuffer

CharBuffer

ShortBuffer

IntBuffer

FloatBuffer

DoubleBuffer

LongBuffer

把數(shù)據(jù)寫入buffer；

調(diào)用flip；

從Buffer中讀取數(shù)據(jù)；

調(diào)用buffer.clear()或者buffer.compact()。

當(dāng)寫入數(shù)據(jù)到buffer中時，buffer會記錄已經(jīng)寫入的數(shù)據(jù)大小。當(dāng)需要讀數(shù)據(jù)時，通過 flip() 方法把buffer從寫模式調(diào)整為讀模式；在讀模式下，可以讀取所有已經(jīng)寫入的數(shù)據(jù)。

當(dāng)讀取完數(shù)據(jù)后，需要清空buffer，以滿足后續(xù)寫入操作。清空buffer有兩種方式：調(diào)用 clear() 或 compact() 方法。clear會清空整個buffer，compact則只清空已讀取的數(shù)據(jù)，未被讀取的數(shù)據(jù)會被移動到buffer的開始位置，寫入位置則近跟著未讀數(shù)據(jù)之后。

Buffer緩沖區(qū)實質(zhì)上就是一塊內(nèi)存，用于寫入數(shù)據(jù)，也供后續(xù)再次讀取數(shù)據(jù)。這塊內(nèi)存被NIO Buffer管理，并提供一系列的方法用于更簡單的操作這塊內(nèi)存。

一個Buffer有三個屬性是必須掌握的，分別是：

capacity容量

position位置

limit限制

position和limit的具體含義取決于當(dāng)前buffer的模式。capacity在兩種模式下都表示容量。

下面有張示例圖，描訴了讀寫模式下position和limit的含義：

容量（Capacity）

作為一塊內(nèi)存，buffer有一個固定的大小，叫做capacit（容量）。也就是最多只能寫入容量值得字節(jié)，整形等數(shù)據(jù)。一旦buffer寫滿了就需要清空已讀數(shù)據(jù)以便下次繼續(xù)寫入新的數(shù)據(jù)。

位置（Position）

當(dāng)寫入數(shù)據(jù)到Buffer的時候需要從一個確定的位置開始，默認(rèn)初始化時這個位置position為0，一旦寫入了數(shù)據(jù)比如一個字節(jié)，整形數(shù)據(jù)，那么position的值就會指向數(shù)據(jù)之后的一個單元，position最大可以到capacity-1.

當(dāng)從Buffer讀取數(shù)據(jù)時，也需要從一個確定的位置開始。buffer從寫入模式變?yōu)樽x取模式時，position會歸零，每次讀取后，position向后移動。

上限（Limit）

在寫模式，limit的含義是我們所能寫入的最大數(shù)據(jù)量，它等同于buffer的容量。

一旦切換到讀模式，limit則代表我們所能讀取的最大數(shù)據(jù)量，他的值等同于寫模式下position的位置。換句話說，您可以讀取與寫入數(shù)量相同的字節(jié)數(shù)（限制設(shè)置為寫入的字節(jié)數(shù)，由位置標(biāo)記）。

分配緩沖區(qū)（Allocating a Buffer）

為了獲得緩沖區(qū)對象，我們必須首先分配一個緩沖區(qū)。在每個Buffer類中，allocate()方法用于分配緩沖區(qū)。

下面來看看ByteBuffer分配容量為28字節(jié)的例子：

ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(28);

下面來看看另一個示例：CharBuffer分配空間大小為2048個字符。

CharBuffer buf = CharBuffer.allocate(2048);

寫入數(shù)據(jù)到緩沖區(qū)（Writing Data to a Buffer）

寫數(shù)據(jù)到Buffer有兩種方法：

從Channel中寫數(shù)據(jù)到Buffer

手動寫數(shù)據(jù)到Buffer，調(diào)用put方法

下面是一個實例，演示從Channel寫數(shù)據(jù)到Buffer：

 int bytesRead = inChannel.read(buf); //read into buffer.

通過put寫數(shù)據(jù)：

buf.put(127);

put方法有很多不同版本，對應(yīng)不同的寫數(shù)據(jù)方法。例如把數(shù)據(jù)寫到特定的位置，或者把一個字節(jié)數(shù)據(jù)寫入buffer。看考JavaDoc文檔可以查閱的更多數(shù)據(jù)。

翻轉(zhuǎn)（flip()）

flip()方法可以吧Buffer從寫模式切換到讀模式。調(diào)用flip方法會把position歸零，并設(shè)置limit為之前的position的值。 也就是說，現(xiàn)在position代表的是讀取位置，limit標(biāo)示的是已寫入的數(shù)據(jù)位置。

從Buffer讀取數(shù)據(jù)（Reading Data from a Buffer）

從Buffer讀數(shù)據(jù)也有兩種方式。

從buffer讀數(shù)據(jù)到channel

從buffer直接讀取數(shù)據(jù)，調(diào)用get方法

讀取數(shù)據(jù)到channel的例子：

int bytesWritten = inChannel.write(buf);

調(diào)用get讀取數(shù)據(jù)的例子：

byte aByte = buf.get();

get也有諸多版本，對應(yīng)了不同的讀取方式。

rewind()

Buffer.rewind()方法將position置為0，這樣我們可以重復(fù)讀取buffer中的數(shù)據(jù)。limit保持不變。

clear() and compact()

一旦我們從buffer中讀取完數(shù)據(jù)，需要復(fù)用buffer為下次寫數(shù)據(jù)做準(zhǔn)備。只需要調(diào)用clear（）或compact（）方法。

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還有一些數(shù)據(jù)沒有讀取完，調(diào)用clear就會導(dǎo)致這部分?jǐn)?shù)據(jù)被“遺忘”，因為我們沒有標(biāo)記這部分?jǐn)?shù)據(jù)未讀。

針對這種情況，如果需要保留未讀數(shù)據(jù)，那么可以使用compact。 因此 compact() 和 clear() 的區(qū)別就在于: 對未讀數(shù)據(jù)的處理，是保留這部分?jǐn)?shù)據(jù)還是一起清空 。

mark()與reset()方法

通過調(diào)用Buffer.mark()方法，可以標(biāo)記Buffer中的一個特定position。之后可以通過調(diào)用Buffer.reset()方法恢復(fù)到這個position。例如：

buffer.mark();
//call buffer.get() a couple of times, e.g. during parsing.
buffer.reset();  //set position back to mark.    

equals() and compareTo()

可以用eqauls和compareTo比較兩個buffer

equals():

判斷兩個buffer相對，需滿足：

類型相同

buffer中剩余字節(jié)數(shù)相同

所有剩余字節(jié)相等

從上面的三個條件可以看出，equals只比較buffer中的部分內(nèi)容，并不會去比較每一個元素。

compareTo():

compareTo也是比較buffer中的剩余元素，只不過這個方法適用于比較排序的：

這里以ByteBuffer為例子說明抽象類Buffer的實現(xiàn)類的一些常見方法的使用：

package channel;

import java.nio.ByteBuffer;

public class ByteBufferMethods {
    public static void main(String args[]){
        //分配緩沖區(qū)（Allocating a Buffer）
        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(33);

        System.out.println("-------------Test reset-------------");
        //clear()方法，position將被設(shè)回0，limit被設(shè)置成 capacity的值
        buffer.clear();
       // 設(shè)置這個緩沖區(qū)的位置
        buffer.position(5);
        //將此緩沖區(qū)的標(biāo)記設(shè)置在其位置。沒有buffer.mark();這句話會報錯
        buffer.mark();
        buffer.position(10);
        System.out.println("before reset:      " + buffer);
        //將此緩沖區(qū)的位置重置為先前標(biāo)記的位置。（buffer.position(5)）
        buffer.reset();
        System.out.println("after reset:       " + buffer);

        System.out.println("-------------Test rewind-------------");
        buffer.clear();
        buffer.position(10);
        //返回此緩沖區(qū)的限制。
        buffer.limit(15);
        System.out.println("before rewind:       " + buffer);
        //把position設(shè)為0，mark設(shè)為-1，不改變limit的值
        buffer.rewind();
        System.out.println("before rewind:       " + buffer);

        System.out.println("-------------Test compact-------------");
        buffer.clear();
        buffer.put("abcd".getBytes());
        System.out.println("before compact:       " + buffer);
        System.out.println(new String(buffer.array()));
        //limit = position;position = 0;mark = -1; 翻轉(zhuǎn)，也就是讓flip之后的position到limit這塊區(qū)域變成之前的0到position這塊，
        //翻轉(zhuǎn)就是將一個處于存數(shù)據(jù)狀態(tài)的緩沖區(qū)變?yōu)橐粋€處于準(zhǔn)備取數(shù)據(jù)的狀態(tài)
        buffer.flip();
        System.out.println("after flip:       " + buffer);
        //get()方法：相對讀，從position位置讀取一個byte，并將position+1，為下次讀寫作準(zhǔn)備
        System.out.println((char) buffer.get());
        System.out.println((char) buffer.get());
        System.out.println((char) buffer.get());
        System.out.println("after three gets:       " + buffer);
        System.out.println("	" + new String(buffer.array()));
        //把從position到limit中的內(nèi)容移到0到limit-position的區(qū)域內(nèi)，position和limit的取值也分別變成limit-position、capacity。
        // 如果先將positon設(shè)置到limit，再compact，那么相當(dāng)于clear()
        buffer.compact();
        System.out.println("after compact:       " + buffer);
        System.out.println("	" + new String(buffer.array()));

        System.out.println("-------------Test get-------------");
        buffer = ByteBuffer.allocate(32);
        buffer.put((byte) "a").put((byte) "b").put((byte) "c").put((byte) "d")
                .put((byte) "e").put((byte) "f");
        System.out.println("before flip():       " + buffer);
        // 轉(zhuǎn)換為讀取模式
        buffer.flip();
        System.out.println("before get():       " + buffer);
        System.out.println((char) buffer.get());
        System.out.println("after get():       " + buffer);
        // get(index)不影響position的值
        System.out.println((char) buffer.get(2));
        System.out.println("after get(index):       " + buffer);
        byte[] dst = new byte[10];
        buffer.get(dst, 0, 2);
        System.out.println("after get(dst, 0, 2):       " + buffer);
        System.out.println("	 dst:" + new String(dst));
        System.out.println("buffer now is:       " + buffer);
        System.out.println("	" + new String(buffer.array()));

        System.out.println("-------------Test put-------------");
        ByteBuffer bb = ByteBuffer.allocate(32);
        System.out.println("before put(byte):       " + bb);
        System.out.println("after put(byte):       " + bb.put((byte) "z"));
        System.out.println("	" + bb.put(2, (byte) "c"));
        // put(2,(byte) "c")不改變position的位置
        System.out.println("after put(2,(byte) "c"):       " + bb);
        System.out.println("	" + new String(bb.array()));
        // 這里的buffer是 abcdef[pos=3 lim=6 cap=32]
        bb.put(buffer);
        System.out.println("after put(buffer):       " + bb);
        System.out.println("	" + new String(bb.array()));
    }
}

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