一 Buffer(缓冲区)介绍

1.1Buffer本质上就是一块内存区，可以用来写入数据，并在稍后读取出来。这块内存被NIO Buffer包裹起来，对外提供一系列的读写方便开发的接口。

在Java NIO中使用的核心缓冲区如下（覆盖了通过I/O发送的基本数据类型：byte, char、short, int, long, float, double ，long）：

ByteBuffer

CharBuffer

ShortBuffer

IntBuffer

FloatBuffer

DoubleBuffer

LongBuffer

1.2利用Buffer读写数据，通常遵循四个步骤：

把数据写入buffer；

调用flip；

从Buffer中读取数据；

调用buffer.clear()或者buffer.compact()。

当写入数据到buffer中时，buffer会记录已经写入的数据大小。当需要读数据时，通过flip()方法把buffer从写模式调整为读模式；在读模式下，可以读取所有已经写入的数据。

当读取完数据后，需要清空buffer，以满足后续写入操作。清空buffer有两种方式：调用clear()或compact()方法。clear会清空整个buffer，compact则只清空已读取的数据，未被读取的数据会被移动到buffer的开始位置，写入位置则近跟着未读数据之后。

1.3Buffer的容量，位置，上限（Buffer Capacity, Position and Limit）

这块内存被NIO Buffer管理，并提供一系列的方法用于更简单的操作这块内存。

一个Buffer有三个属性是必须掌握的，分别是：

capacity容量 position位置 limit限制

position和limit的具体含义取决于当前buffer的模式。capacity在两种模式下都表示容量。

读写模式下position和limit的含义：

容量（Capacity）

作为一块内存，buffer有一个固定的大小，叫做capacit（容量）。也就是最多只能写入容量值得字节，整形等数据。一旦buffer写满了就需要清空已读数据以便下次继续写入新的数据。

位置（Position）

当写入数据到Buffer的时候需要从一个确定的位置开始，默认初始化时这个位置position为0，一旦写入了数据比如一个字节，整形数据，那么position的值就会指向数据之后的一个单元，position最大可以到capacity-1.

当从Buffer读取数据时，也需要从一个确定的位置开始。buffer从写入模式变为读取模式时，position会归零，每次读取后，position向后移动。

上限（Limit）

在写模式，limit的含义是我们所能写入的最大数据量，它等同于buffer的容量。

一旦切换到读模式，limit则代表我们所能读取的最大数据量，他的值等同于写模式下position的位置。换句话说，您可以读取与写入数量相同的字节数（限制设置为写入的字节数，由位置标记）。

二 Buffer的常见方法

方法介绍

abstract Object array()返回支持此缓冲区的数组（可选操作）

abstract int arrayOffset()返回该缓冲区的缓冲区的第一个元素的在数组中的偏移量（可选操作）

int capacity()返回此缓冲区的容量

Buffer clear()清除此缓存区。将position = 0;limit = capacity;mark = -1;

Buffer flip()flip()方法可以吧Buffer从写模式切换到读模式。调用flip方法会把position归零，并设置limit为之前的position的值。也就是说，现在position代表的是读取位置，limit标示的是已写入的数据位置。

abstract boolean hasArray()告诉这个缓冲区是否由可访问的数组支持

boolean hasRemaining()return position < limit，返回是否还有未读内容

abstract boolean isDirect()判断个缓冲区是否为 direct

abstract boolean isReadOnly()判断告知这个缓冲区是否是只读的

int limit()返回此缓冲区的限制

Buffer position(int newPosition)设置这个缓冲区的位置

int remaining()return limit - position; 返回limit和position之间相对位置差

Buffer rewind()把position设为0，mark设为-1，不改变limit的值

Buffer mark()将此缓冲区的标记设置在其位置

三 Buffer的使用方式/方法介绍

3.1分配缓冲区（Allocating a Buffer）

为了获得缓冲区对象，我们必须首先分配一个缓冲区。在每个Buffer类中，allocate()方法用于分配缓冲区。

下面来看看ByteBuffer分配容量为28字节的例子：

ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(28);

下面来看看另一个示例：CharBuffer分配空间大小为2048个字符。

CharBuffer buf = CharBuffer.allocate(2048);

3.2写入数据到缓冲区（Writing Data to a Buffer）

写数据到Buffer有两种方法：

从Channel中写数据到Buffer

手动写数据到Buffer，调用put方法

下面是一个实例，演示从Channel写数据到Buffer：

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

通过put写数据：

buf.put(127);

put方法有很多不同版本，对应不同的写数据方法。例如把数据写到特定的位置，或者把一个字节数据写入buffer。看考JavaDoc文档可以查阅的更多数据。

3.3翻转（flip()）

flip()方法可以吧Buffer从写模式切换到读模式。调用flip方法会把position归零，并设置limit为之前的position的值。也就是说，现在position代表的是读取位置，limit标示的是已写入的数据位置。

从Buffer读取数据（Reading Data from a Buffer）

3.4从Buffer读数据也有两种方式:

从buffer读数据到channel

从buffer直接读取数据，调用get方法

读取数据到channel的例子：

int bytesWritten = inChannel.write(buf);

调用get读取数据的例子：

byte aByte = buf.get();

get也有诸多版本，对应了不同的读取方式。

3.5 rewind()

Buffer.rewind()方法将position置为0，这样我们可以重复读取buffer中的数据。limit保持不变。

3.6 clear() and compact()

一旦我们从buffer中读取完数据，需要复用buffer为下次写数据做准备。只需要调用clear（）或compact（）方法。

如果调用的是clear()方法，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。

如果Buffer还有一些数据没有读取完，调用clear就会导致这部分数据被“遗忘”，因为我们没有标记这部分数据未读。

针对这种情况，如果需要保留未读数据，那么可以使用compact。因此compact()和clear()的区别就在于:对未读数据的处理，是保留这部分数据还是一起清空。

3.7 mark()与reset()方法

通过调用Buffer.mark()方法，可以标记Buffer中的一个特定position。之后可以通过调用Buffer.reset()方法恢复到这个position。例如：

buffer.mark();

//call buffer.get() a couple of times, e.g. during parsing.

buffer.reset(); //set position back to mark.

3.8 equals() and compareTo()

可以用eqauls和compareTo比较两个buffer

equals():

判断两个buffer相对，需满足：类型相同

buffer中剩余字节数相同,所有剩余字节相等

从上面的三个条件可以看出，equals只比较buffer中的部分内容，并不会去比较每一个元素。

compareTo():

compareTo也是比较buffer中的剩余元素，只不过这个方法适用于比较排序的：

四 Buffer常用方法测试

这里以ByteBuffer为例子说明抽象类Buffer的实现类的一些常见方法的使用：

(2)NIO 之 Buffer(缓冲区)