註意：轉載自併發編程網，java nio系列教程 Buffer Java NIO中的Buffer用於和NIO通道進行交互。如你所知，數據是從通道讀入緩衝區，從緩衝區寫入到通道中的。緩衝區本質上是一塊可以寫入數據，然後可以從中讀取數據的記憶體。這塊記憶體被包裝成NIO Buffer對象，並提供了一組方法 ...

註意：轉載自併發編程網，java nio系列教程

Buffer

Java NIO中的Buffer用於和NIO通道進行交互。如你所知，數據是從通道讀入緩衝區，從緩衝區寫入到通道中的。

緩衝區本質上是一塊可以寫入數據，然後可以從中讀取數據的記憶體。這塊記憶體被包裝成NIO Buffer對象，並提供了一組方法，用來方便的訪問該塊記憶體。

一、Buffer的基本用法

使用Buffer讀寫數據一般遵循以下四個步驟：

寫入數據到Buffer
調用flip()方法
從Buffer中讀取數據：如直接讀取或讀取到Channel中
調用clear()方法或者compact()方法

當向buffer寫入數據時，buffer會記錄下寫了多少數據。一旦要讀取數據，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的所有數據。

一旦讀完了所有的數據，就需要清空緩衝區，讓它可以再次被寫入。有兩種方式能清空緩衝區：調用clear()或compact()方法。clear()方法會清空整個緩衝區。compact()方法只會清除已經讀過的數據。任何未讀的數據都被移到緩衝區的起始處，新寫入的數據將放到緩衝區未讀數據的後面。

二、Buffer的capacity,position和limit

為了理解Buffer的工作原理，需要熟悉它的三個屬性：

capacity
position
limit

position和limit的含義取決於Buffer處在讀模式還是寫模式。不管Buffer處在什麼模式，capacity的含義總是一樣的。

這裡有一個關於capacity，position和limit在讀寫模式中的說明，詳細的解釋在插圖後面。

capacity：容量

作為一個記憶體塊，Buffer有一個固定的大小值，也叫“capacity”.你只能往裡寫capacity個byte、long，char等類型。一旦Buffer滿了，需要將其清空（通過讀數據或者清除數據）才能繼續寫數據往裡寫數據。

position：當前位置

當你寫數據到Buffer中時，position表示當前的位置。初始的position值為0.當一個byte、long等數據寫到Buffer後， position會向前移動到下一個可插入數據的Buffer單元。position最大可為capacity – 1.

當讀取數據時，也是從某個特定位置讀。當將Buffer從寫模式切換到讀模式，position會被重置為0. 當從Buffer的position處讀取數據時，position向前移動到下一個可讀的位置。

limit：最大可寫/可讀位置

在寫模式下，Buffer的limit表示你最多能往Buffer里寫多少數據。寫模式下，limit等於Buffer的capacity。

當切換Buffer到讀模式時， limit表示你最多能讀到多少數據。因此，當切換Buffer到讀模式時，limit會被設置成寫模式下的position值。換句話說，你能讀到之前寫入的所有數據（limit被設置成已寫數據的數量，這個值在寫模式下就是position）

三、Buffer的類型

Java NIO 有以下Buffer類型

ByteBuffer
MappedByteBuffer
CharBuffer
DoubleBuffer
FloatBuffer
IntBuffer
LongBuffer
ShortBuffer

如你所見，這些Buffer類型代表了不同的數據類型。換句話說，就是可以通過char，short，int，long，float 或 double類型來操作緩衝區中的位元組。

MappedByteBuffer 有些特別，在涉及它的專門章節中再講。

四、Buffer的分配

要想獲得一個Buffer對象首先要進行分配。每一個Buffer類都有一個allocate方法。下麵是一個分配50位元組capacity的ByteBuffer的例子。

ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(50);

五、向Buffer中寫數據

寫數據到Buffer有兩種方式：

從Channel寫到Buffer。
通過Buffer的put()方法寫到Buffer里。
初始化Buffer的時候放入byte數組寫入Buffer

public void test1() throws FileNotFoundException {
        //初始化容量
        ByteBuffer buf1 = ByteBuffer.allocate(48);
        //通過數組初始化，並將數組中的值放入緩衝區
        byte[] bytes = "123".getBytes();
        ByteBuffer buf2 = ByteBuffer.wrap(bytes);
        //將通道中的讀到緩衝區
        int bytesRead = channel.read(bf);
        //通過put方法寫入緩衝區，put有很多重載
        buf1.put(bytes);
    }

put方法有很多版本，允許你以不同的方式把數據寫入到Buffer中。例如，寫到一個指定的位置，或者把一個位元組數組寫入到Buffer。

flip()方法

flip方法將Buffer從寫模式切換到讀模式。調用flip()方法會將position設回0，並將limit設置成之前position的值。

換句話說，position現在用於標記讀的位置，limit表示之前寫進了多少個byte、char等 —— 現在能讀取多少個byte、char等。

六、從Buffer中讀取數據

從Buffer中讀取數據有兩種方式：

從Buffer讀取數據到Channel。
使用get()方法從Buffer中讀取數據。

        //將緩衝區的數據寫入通道
        channel.write(buf1);
        //通過get方法獲取緩衝區中數據 get有很多重載
        buf1.get();

get方法有很多版本，允許你以不同的方式從Buffer中讀取數據。例如，從指定position讀取，或者從Buffer中讀取數據到位元組數組。

七、rewind()方法：重置position

Buffer.rewind()將position設回0，所以你可以重讀Buffer中的所有數據。limit保持不變，仍然表示能從Buffer中讀取多少個元素（byte、char等）。

八、clear()與compact()方法

一旦讀完Buffer中的數據，需要讓Buffer準備好再次被寫入。可以通過clear()或compact()方法來完成。

如果調用的是clear()方法，position將被設回0，limit被設置成 capacity的值。換句話說，Buffer 被清空了。Buffer中的數據並未清除，只是這些標記告訴我們可以從哪裡開始往Buffer里寫數據。

如果Buffer中有一些未讀的數據，調用clear()方法，數據將“被遺忘”，意味著不再有任何標記會告訴你哪些數據被讀過，哪些還沒有。

如果Buffer中仍有未讀的數據，且後續還需要這些數據，但是此時想要先先寫些數據，那麼使用compact()方法。

compact()方法將所有未讀的數據拷貝到Buffer起始處。然後將position設到最後一個未讀元素正後面。limit屬性依然像clear()方法一樣，設置成capacity。現在Buffer準備好寫數據了，但是不會覆蓋未讀的數據。

九、mark()與reset()方法：標記位置和返回位置

通過調用Buffer.mark()方法，可以標記Buffer中的一個特定position。之後可以通過調用Buffer.reset()方法恢復到這個position。例如：

十、equals()與compareTo()方法

可以使用equals()和compareTo()方法比較兩個Buffer。

equals()

當滿足下列條件時，表示兩個Buffer相等：

有相同的類型（byte、char、int等）。
Buffer中剩餘的byte、char等的個數相等。
Buffer中所有剩餘的byte、char等都相同。

如你所見，equals只是比較Buffer的一部分，不是每一個在它裡面的元素都比較。實際上，它只比較Buffer中的剩餘元素。

compareTo()方法

compareTo()方法比較兩個Buffer的剩餘元素(byte、char等)，如果滿足下列條件，則認為一個Buffer“小於”另一個Buffer：

第一個不相等的元素小於另一個Buffer中對應的元素。
所有元素都相等，但第一個Buffer比另一個先耗盡(第一個Buffer的元素個數比另一個少)。

（譯註：剩餘元素是從 position到limit之間的元素）

JAVA-1NIO之Buffer