缓冲区区类和方法的应用

缓冲区（Buffer）

Buffer 是一个对象，它包含一些要写入或者要读出的数据。在NIO 类库中加入Buffer 对象，体现了新库与原I/O 的一个重要区别。在面向流的I/O 中，可以将数据直接写入或者将数据直接读到对象中。

在NIO 厍中，所有数据都是用缓冲区处理的。在读取数据时，它是直接读到缓冲区中的：在写入数据时，写入到缓冲区中。任何时候访问NIO 中的数据，都是通过缓冲区进行操作。

缓冲区实质上是一个数组。通常它是一个字节数组(ByteBuffer) ，也可以使用其他种类的数组。但是一个缓冲区不仅仅是一个数组，缓冲区提供了对数据的结构化访问以及维护读写位置(limit) 等信息。

最常用的缓冲区是ByteBuffer, 一个ByteBuffer 提供了一组功能用于操作byte 数组。除了ByteBuffer, 还有其他的一些缓冲区，事实上，每一种Java 基本类型（除了Boolean类型）都对应有一种缓冲区，具体如下。

各各数据类型的缓存区类

缓存区类	相关描述
ByteBuffer	存储字节的Buffer
CharBuffer	存储字符的Buffer
ShortBuffer	存储短整型的Buffer
IntBuffer	存储整型的Buffer
LongBuffer	存储长整型的Buffer
FloatBuffer	存储单精度浮点型Buffer
DoubleBuffer	存储双精度浮点型Buffer

备注：看到上面这几类是不是想起了JAVA的8种基本数据类型，唯一缺少boolean对于的类型。

image-20200218091547319.png

每一个Buffer 类都是Buffer 接口的一个子实例。除了ByteBuffer ，每一个Buffer 类有完全一样的操作，只是它们所处理的数据类型不一样。因为大多数标准I/O 操作都使用ByteBuffer, 所以它在具有一般缓冲区的操作之外还提供了一些特有的操作，以方便网络读写。

方法

方法名	描述
put	向缓冲区存入数据
get	从缓冲区获取数据
flip	切换到去取数据模式
rewind	可重复读取数据
clear	清空缓冲区数据

缓冲区的基本属性

属性名	描述
capacity	缓冲区存储数据的最大容量，缓冲区容量不能为负，并且创建后不能更改
limit	第一个不应该读取或写入的数据的索引，即位于 limit 后的数据不可读写。缓冲区的限制不能为负，并且不能大于其容量
position	下一个要读取或写入的数据的索引。缓冲区的位置不能为负，并且不能大于其限制
mark	标记当前position的位置，一个备忘位置。调用 mark( )来设定 mark = postion。调用 reset( )设定 position = mark。标记在设定前是未定义的(undefined)

这四个属性之间总是遵循以下关系：

0 <= mark <= position <= limit <= capacity

image-20200218104409710.png

示例

 import java.nio.Buffer;
 import java.nio.CharBuffer;
 
 
 /**
  *  Buffer 的基本方法的演示
  * @author 喵先生
  *
  */
 public class CharBufferDemo {
 
  public static void main(String[] args) {

  //  新的缓冲区是由分配或包装操作创建的。分配操作创建一个缓冲区对象并分配一个私有的
  //  空间来储存容量大小的数据元素。包装操作创建一个缓冲区对象但是不分配任何空间来储存数
  //  据元素。它使用您所提供的数组作为存储空间来储存缓冲区中的数据元素

  //  allocate 创建一个缓冲区的关键函数，对所有的缓冲区类通用（要按照需要替换类名）
  //  分配一个容量为100 个char变量的 Charbuffer，从堆空间中分配了一个 char 型数组
  //  作为备份存储器来储存 100 个 char 变量
  CharBuffer charBuffer = CharBuffer.allocate (100); 
  System.out.println("存数据前--------------------");
  print(charBuffer);
 
  //  存入数据
  System.out.println("\n存入数据--------------------");
  charBuffer.put("这里是来自NIO的特快列车".toCharArray());
  print(charBuffer);

  System.out.println("\n切换读取模式-----------------");
  charBuffer.flip();
  print(charBuffer);

  System.out.println("\n读取数据--------------------");
  char[] data = new char[charBuffer.limit()];
  charBuffer.get(data);
  System.out.println("读取到的数据："+  new String(data));

  System.out.println("\n重置位置，可以重复读取数据--------------------");
  charBuffer.rewind();
  print(charBuffer);
  }
 
  public static void print(Buffer buffer) {
  System.out.println("位置："+ buffer.position() );
  System.out.println("可操作数据大小："+ buffer.limit() );
  System.out.println("最大容量："+ buffer.capacity() );
  }
 }

缓冲区区类和方法的应用