NIO学习笔记五：Buffer 的使用

Java NIO中的Buffer用于和NIO通道进行交互。数据是从通道读入缓冲区，从缓冲区写入到通道中。

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 Buffer对象，并提供了一组方法，用来方便的访问该块内存。

Buffer的基本用法

使用Buffer读写数据一般遵循以下四个步骤：

写入数据到Buffer
调用flip()方法
从Buffer中读取数据
调用clear()方法或者compact()方法
当向buffer写入数据时，buffer会记录下写了多少数据。一旦要读取数据，需要通过flip()方法将Buffer从写模式切换到读模式。在读模式下，可以读取之前写入到buffer的所有数据。

一旦读完了所有的数据，就需要清空缓冲区，让它可以再次被写入。有两种方式能清空缓冲区：调用clear()或compact()方法。clear()方法会清空整个缓冲区。compact()方法只会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。

下面是一个使用Buffer的例子：

RandomAccessFile file = new RandomAccessFile("F:\\ASIAINFO\\springbootdemo\\src\\main\\java\\org\\pangu\\springbootdemo\\User.java","rw");
FileChannel fileChannel = file.getChannel();
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(40);
int bytesRead = fileChannel.read(buffer);
while (bytesRead != -1) {
System.out.println("Read " + bytesRead);
buffer.flip();
while(buffer.hasRemaining()){
System.out.print((char) buffer.get());
}
buffer.clear();
bytesRead = fileChannel.read(buffer);
}
file.close();
Buffer的capacity,position和limit

capacity

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

当你写数据到Buffer中时，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.

当读取数据时，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

在写模式下，Buffer的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。

当切换Buffer到读模式时， 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

Buffer的类型

ByteBuffer
MappedByteBuffer
CharBuffer
DoubleBuffer
FloatBuffer
IntBuffer
LongBuffer
ShortBuffer

Buffer的分配

要想获得一个Buffer对象首先要进行分配。 每一个Buffer类都有一个allocate方法。下面是一个分配48字节capacity的ByteBuffer的例子。

ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);

写数据到Buffer

从Channel写到Buffer
int bytesRead = inChannel.read(buf); //read into buffer.
通过Buffer的put()方法写到Buffer里。
buf.put(127);
从Buffer中读取数据

从Buffer读取数据到Channel
int bytesWritten = inChannel.write(buf);
使用get()方法从Buffer中读取数据。
byte aByte = buf.get();

flip()方法
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。
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
clear()方法，position将被设回0，limit被设置成 capacity的值
compact()方法将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后面。limit设置成capacity