Java NIO 缓冲技术详解

缓冲区（buffer）是从即将写入通道（channel）或刚刚从通道中读出的一段数据。它是一个持有数据，并扮演NIO通道端点的对象。缓冲区为数据访问和读写过程提供正式机制。

它是NIO和老版Java I/O的一个主要区别。之前数据是直接从流（stream）中读写的，现在数据可以从缓冲区读写。在NIO中，通道是流的同义词。想要了解更多关于NIO通道的信息，请阅读上一篇教程Java NIO通道。

NIO缓冲区特征

Java NIO的基本组成模块就是缓冲区。
缓冲区提供一个固定大小的容器来读取数据。
每个缓冲区都是可读的，但只有特定缓冲区才是可写的。
缓冲区是通道的端点。
只读缓冲区的内容是不可变的，但是其mark、position和limit都是可变的。
默认情况下，缓冲区都不是线程安全的。

缓冲区类型

每种原始类型都有一个对应的缓冲区类型。所有的缓冲区类都实现了Buffer接口。最常用的缓冲区类型是ByteBuffer。如下是Java NIO包中提供的缓冲区类型。

ByteBuffer
CharBuffer
ShortBuffer
IntBuffer
LongBuffer
FloatBuffer
DoubleBuffer
MappedByteBuffer

缓冲区容量

缓冲区有固定大小，我们只能存储少于“固定大小”的数据，固定大小的值就叫做缓冲区的容量。缓冲区一旦填满则必须清空才能再次写入。容量一旦设置好，在缓存区的生命周期内都不会改变。

缓冲区界限

在写入模式，缓冲区的界限就等于容量。在读模式中，界限指向缓冲区最后一个数据位的下一位。当缓冲区被写入时，界限一直递增。缓冲区的界限永远大于等于零且小于等于容量，0 <= 界限 <= 容量。

缓冲区位置

位置指向缓冲区当前地址。当缓冲区创建时，位置设置为零。读写过程中，位置会递增到下一个索引位置。位置永远在零和界限之间。

缓冲区标记

标记类似于给缓冲区设置书签。调用 mark() 时当前位置就被记录下来了，调用 reset() 时标记的位置就被恢复。

缓冲区flip、clear和rewind

缓冲区flip()

flip() 方法用来为缓冲区做准备，进行 get 操作或者准备新的写入序列。flip() 将界限设置到当前位置，然后将位置置为0。

缓冲区clear()

clear() 方法用来为缓冲区做准备，进行 put 操作或者准备新的读序列。clear() 将界限设置到容量的位置，并将位置置为0。

缓冲区rewind()

rewind() 方法用来再次读取已经获取过的数据。rewind()将缓冲区位置置0。

如何读NIO缓冲区

首先创建缓冲区，分配容量。Buffer有一个 allocate(size) 方法，可以返回一个 Buffer 对象。ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(512)；
进行 flip 操作，准备进行读操作。byteBuffer.flip()；
下面可以读入数据。int numberOfBytes = fileChannel.read(byteBuffer)；
接下来可以从缓冲区读取数据。char c = (char)byteBuffer.get()；

如何写NIO缓冲区

创建缓冲区，分配容量。ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(512); //容量设为512
写入数据。byteBuffer.put((byte) 0xff)；

以上就是读写缓冲区的两个例子。缓冲区有很多种类型以及很多种读写方法。你可以根据使用要求进行选择。