Java NIO 教程（三）Buffer

一. Buffer概述

作用：NIO中的Buffer用于和NIO通道进行交互。如你所知，数据是从通道读入缓冲区，从缓冲区写入到通道中的。缓冲区本质上是一块可以写入数据，然后可以从中读取数据的内存。这块内存被包装成NIO。

二. 基本用法

步骤：
1. 写入数据到Buffer
  1. 第一种：从channel中写入数据：channel.read(buffer)
  2. 第二种：通过Buffer.put()方法写入数据（put方法有很多版本，允许你以不同的方式把数据写入到Buffer中。例如，写到一个指定的位置，或者把一个字节数组写入到Buffer。更多Buffer实现的细节参考JavaDoc）
2. 调用flip()方法
  1. 作用：将buffer从写模式切换成读模式
  2. 过程：flip方法将Buffer从写模式切换到读模式。调用flip()方法会将position设回0，并将limit设置成之前position的值。换句话说，position现在用于标记读的位置，limit表示之前写进了多少个byte、char等
3. 从Buffer中读取数据
  1. 第一种：将buffer中的数据写入到channel：channel.write(buffer)
  2. 第二种：通过Buffer.get()方法读取数据（调用get()方法）
4. 调用clear()方法或者compact()方法：
  1. 读完了所有的数据，就需要清空缓冲区，让它可以再次被写入。
  2. clear()会清空整个缓冲区
  3. compact()清除已经读过的数据，任何未读的数据都被移到缓冲区的起始处，新写入的数据将放到缓冲区未读数据的后面。

实例

RandomAccessFile aFile = new RandomAccessFile("data/nio-data.txt", "rw");

FileChannel inChannel = aFile.getChannel();



//1.1.创建一个容量为48字节的缓冲区

ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);



//1.2.向buffer中写数据：第一种：将流中的数据读到缓冲区当中

int bytesRead = inChannel.read(buf);



//1.2.向buffer中写数据：第二种：通过put()方法写入数据

//buf.put("received".getBytes())





//            //2.将buffer从写模式切换成读

//               buf.flip();

//            //3.读取数据第一种方法：

//            while (true) {

//                //使buffer的position置0

//                writeBuffer.rewind();

//                //将writeBuffer中的内容写入socketChannel

//                socketChannel.write(writeBuffer);

//

//                readBuffer.clear();

//                //读取socketChannel的内容到readBuffer

//                socketChannel.read(readBuffer);

//                System.out.println(new String(readBuffer.array()));

//            }



while (bytesRead != -1) {



    //2.将buffer从写模式切换成读

    buf.flip();



    while(buf.hasRemaining()){

        //3.读取数据第二种方法：buf.get()（一次一字节）

        System.out.print((char) buf.get());

    }



    //4.清空buffer，切换为写模式

    buf.clear();

    bytesRead = inChannel.read(buf);

}

三. Buffer的capacity, position和 limit

capacity
1. 作为一个内存块，Buffer有一个固定的大小值，也叫“capacity”.你只能往里写capacity个byte、long，char等类型。一旦Buffer满了，需要将其清空（通过读数据或者清除数据）才能继续写数据往里写数据
position
1. 写模式：position表示当前的位置。初始的position值为0.当一个byte、long等数据写到Buffer后， position会向前移动到下一个可插入数据的Buffer单元。position最大可为capacity – 1.
2. 读模式：也是从某个特定位置读。当将Buffer从写模式切换到读模式，position会被重置为0. 当从Buffer的position处读取数据时，position向前移动到下一个可读的位置。
limit
1. 写模式：limit表示你最多能往Buffer里写多少数据。写模式下，limit等于Buffer的capacity。
2. 读模式：limit表示你最多能读到多少数据。因此，当切换Buffer到读模式时，limit会被设置成写模式下的position值。换句话说，你能读到之前写入的所有数据（limit被设置成已写数据的数量，这个值在写模式下就是position）
图示

四. 其他方法

rewind()方法：Buffer.rewind()将position设回0，所以你可以重读Buffer中的所有数据。limit保持不变，仍然表示能从Buffer中读取多少个元素（byte、char等）。
clear()与compact()方法
1. clear()：position将被设回0，limit被设置成 capacity的值。换句话说，Buffer 被清空了。Buffer中的数据并未清除，只是这些标记告诉我们可以从哪里开始往Buffer里写数据。
2. compact()：所有未读的数据拷贝到Buffer起始处。然后将position设到最后一个未读元素正后面。limit属性依然像clear()方法一样，设置成capacity。现在Buffer准备好写数据了，但是不会覆盖未读的数据。
mark()与reset()方法：
1. Buffer.mark()：可以标记Buffer中的一个特定position。
2. Buffer.reset()：方法恢复到这个position。
equals()与compareTo()方法：
1. equals()：满足下列条件则相等（即：只比较Buffer中的剩余元素。）
  1. 有相同的类型（byte、char、int等）。
  2. Buffer中剩余的byte、char等的个数相等。
  3. Buffer中所有剩余的byte、char等都相同。
2. compareTo()：满足下列条件，则认为一个Buffer“小于”另一个Buffer：
  1. 第一个不相等的元素小于另一个Buffer中对应的元素。
  2. 所有元素都相等，但第一个Buffer比另一个先耗尽(第一个Buffer的元素个数比另一个少)。

（注：剩余元素是从 position到limit之间的元素）

Java NIO 教程（三）Buffer

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