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Java NIO中的Buffer用于和NIO通道進(jìn)行交互。如你所知，數(shù)據(jù)是從通道讀入緩沖區(qū)，從緩沖區(qū)寫入到通道中的。

緩沖區(qū)本質(zhì)上是一塊可以寫入數(shù)據(jù)，然后可以從中讀取數(shù)據(jù)的內(nèi)存。這塊內(nèi)存被包裝成NIO Buffer對象，并提供了一組方法，用來方便的訪問該塊內(nèi)存。

Buffer的基本用法

使用Buffer讀寫數(shù)據(jù)一般遵循以下四個(gè)步驟：

寫入數(shù)據(jù)到Buffer

調(diào)用flip()方法

從Buffer中讀取數(shù)據(jù)

調(diào)用clear()方法或者compact()方法

當(dāng)向buffer寫入數(shù)據(jù)時(shí)，buffer會記錄下寫了多少數(shù)據(jù)。一旦要讀取數(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)。

一旦讀完了所有的數(shù)據(jù)，就需要清空緩沖區(qū)，讓它可以再次被寫入。有兩種方式能清空緩沖區(qū)：調(diào)用clear()或compact()方法。clear()方法會清空整個(gè)緩沖區(qū)。compact()方法只會清除已經(jīng)讀過的數(shù)據(jù)。任何未讀的數(shù)據(jù)都被移到緩沖區(qū)的起始處，新寫入的數(shù)據(jù)將放到緩沖區(qū)未讀數(shù)據(jù)的后面。

下面是一個(gè)使用Buffer的例子：

參考 Java NIO系列教程（二） Channel 中例子

Buffer的capacity,position和limit

為了理解Buffer的工作原理，需要熟悉它的三個(gè)屬性：

• capacity
• position
• limit

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

這里有一個(gè)關(guān)于capacity，position和limit在讀寫模式中的說明，詳細(xì)的解釋在插圖后面。

capacity

作為一個(gè)內(nèi)存塊，Buffer有一個(gè)固定的大小值，也叫“capacity”。你只能往里寫個(gè)byte、long、char等類型。一旦Buffer滿了，需要將其清空（通過讀數(shù)據(jù)或者清除數(shù)據(jù)）才能繼續(xù)寫數(shù)據(jù)往里寫數(shù)據(jù)。

position

當(dāng)你寫數(shù)據(jù)到Buffer中時(shí)，position表示當(dāng)前的位置。初始的position值為0，當(dāng)一個(gè)byte、long等數(shù)據(jù)寫到Buffer后， position會向前移動到下一個(gè)可插入數(shù)據(jù)的Buffer單元。position最大可為capacity – 1。

當(dāng)讀取數(shù)據(jù)時(shí)，也是從某個(gè)特定位置讀。當(dāng)將Buffer從寫模式切換到讀模式，position會被重置為0。當(dāng)從Buffer的position處讀取數(shù)據(jù)時(shí)，position向前移動到下一個(gè)可讀的位置。

limit

在寫模式下，Buffer的limit表示你最多能往Buffer里寫多少數(shù)據(jù)。寫模式下，limit等于Buffer的capacity。

當(dāng)切換Buffer到讀模式時(shí)， limit表示你最多能讀到多少數(shù)據(jù)。因此，當(dāng)切換Buffer到讀模式時(shí)，limit會被設(shè)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(shù)據(jù)（limit被設(shè)置成已寫數(shù)據(jù)的數(shù)量，這個(gè)值在寫模式下就是position）

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(shù)據(jù)類型。換句話說，就是可以通過char，short，int，long，float 或 double類型來操作緩沖區(qū)中的字節(jié)。

MappedByteBuffer 有些特別，在涉及它的專門章節(jié)中再講。

Buffer的分配

要想獲得一個(gè)Buffer對象首先要進(jìn)行分配。 每一個(gè)Buffer類都有一個(gè)allocate方法。

下面是一個(gè)分配48字節(jié)capacity的ByteBuffer的例子。

ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);

這是分配一個(gè)可存儲1024個(gè)字符的CharBuffer：

CharBuffer buf = CharBuffer.allocate(1024);

向Buffer中寫數(shù)據(jù)

寫數(shù)據(jù)到Buffer有兩種方式：

• 從Channel寫到Buffer。
• 通過Buffer的put()方法寫到Buffer里。

從Channel寫到Buffer的例子：

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

通過put方法寫B(tài)uffer的例子：

buf.put(127);

put方法有很多版本，允許你以不同的方式把數(shù)據(jù)寫入到Buffer中。例如，寫到一個(gè)指定的位置，或者把一個(gè)字節(jié)數(shù)組寫入到Buffer。 更多Buffer實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)參考JavaDoc。

flip()方法

flip方法將Buffer從寫模式切換到讀模式。調(diào)用flip()方法會將position設(shè)回0，并將limit設(shè)置成之前position的值。

換句話說，position現(xiàn)在用于標(biāo)記讀的位置，limit表示之前寫進(jìn)了多少個(gè)byte、char等 —— 現(xiàn)在能讀取多少個(gè)byte、char等。

從Buffer中讀取數(shù)據(jù)

從Buffer中讀取數(shù)據(jù)有兩種方式：

• 從Buffer讀取數(shù)據(jù)到Channel。
• 使用get()方法從Buffer中讀取數(shù)據(jù)。

從Buffer讀取數(shù)據(jù)到Channel的例子：

//read from buffer into channel. int bytesWritten = inChannel.write(buf);

使用get()方法從Buffer中讀取數(shù)據(jù)的例子：

byte aByte = buf.get();

get方法有很多版本，允許你以不同的方式從Buffer中讀取數(shù)據(jù)。例如，從指定position讀取，或者從Buffer中讀取數(shù)據(jù)到字節(jié)數(shù)組。更多Buffer實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)參考JavaDoc。

rewind()方法

Buffer.rewind()將position設(shè)回0，所以你可以重讀Buffer中的所有數(shù)據(jù)。limit保持不變，仍然表示能從Buffer中讀取多少個(gè)元素（byte、char等）。

clear()與compact()方法

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

如果調(diào)用的是clear()方法，position將被設(shè)回0，limit被設(shè)置成 capacity的值。換句話說，Buffer 被清空了。Buffer中的數(shù)據(jù)并未清除，只是這些標(biāo)記告訴我們可以從哪里開始往Buffer里寫數(shù)據(jù)。

如果Buffer中有一些未讀的數(shù)據(jù)，調(diào)用clear()方法，數(shù)據(jù)將“被遺忘”，意味著不再有任何標(biāo)記會告訴你哪些數(shù)據(jù)被讀過，哪些還沒有。

如果Buffer中仍有未讀的數(shù)據(jù)，且后續(xù)還需要這些數(shù)據(jù)，但是此時(shí)想要先先寫些數(shù)據(jù)，那么使用compact()方法。

compact()方法將所有未讀的數(shù)據(jù)拷貝到Buffer起始處。然后將position設(shè)到最后一個(gè)未讀元素正后面。limit屬性依然像clear()方法一樣，設(shè)置成capacity。現(xiàn)在Buffer準(zhǔn)備好寫數(shù)據(jù)了，但是不會覆蓋未讀的數(shù)據(jù)。

mark()與reset()方法

通過調(diào)用Buffer.mark()方法，可以標(biāo)記Buffer中的一個(gè)特定position。之后可以通過調(diào)用Buffer.reset()方法恢復(fù)到這個(gè)position。例如：

buffer.mark(); //call buffer.get() a couple of times, e.g. during parsing. buffer.reset(); //set position back to mark.

equals()與compareTo()方法

可以使用equals()和compareTo()方法兩個(gè)Buffer。

equals()

當(dāng)滿足下列條件時(shí)，表示兩個(gè)Buffer相等：

• 有相同的類型（byte、char、int等）。
• Buffer中剩余的byte、char等的個(gè)數(shù)相等。
• Buffer中所有剩余的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(gè)在它里面的元素都比較。實(shí)際上，它只比較Buffer中的剩余元素。

compareTo()方法

compareTo()方法比較兩個(gè)Buffer的剩余元素(byte、char等)， 如果滿足下列條件，則認(rèn)為一個(gè)Buffer“小于”另一個(gè)Buffer：

• 第一個(gè)不相等的元素小于另一個(gè)Buffer中對應(yīng)的元素 。
• 所有元素都相等，但第一個(gè)Buffer比另一個(gè)先耗盡(第一個(gè)Buffer的元素個(gè)數(shù)比另一個(gè)少)。

（譯注：剩余元素是從 position到limit之間的元素）

轉(zhuǎn)載于:https://my.oschina.net/lienson/blog/1548643

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Java NIO系列教程（三） Buffer的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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