三 Buffer

使用Buffer一般遵循以下四个步骤

• 写入数据到Buffer
• 调用flip()
• 从Buffer中读取数据
• 调用clear()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()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到所有数据。

一旦读取完所有到数据，就需要清空缓冲区，让它可以再次被写入。

• claer():清空所有缓冲区。
• compact():只会清除已经读过的数据。任何未读取的数据都被移动到缓冲区的起始处，新写入的数据将放在缓冲区未读数据的后面。

public class FileChannelDemo{
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        RandomAccessFile rFile  = new RandomAccessFile("D:\\data.txt","rw");
        FileChannel inChannel = rFile.getChannel();
        ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate();
        int bytesRead = inChannel.read(buf); //
        while(bytesRead != -){
            System.out.println("Read "+bytesRead);
            buf.flip();//
            while(buf.hasRemaining()){
                System.out.println((char)buf.get());//
            }
            buf.clear();//
            bytesRead = inChannel.read(buf);
        }
        rFile.close();
    }

}

Buffer的capacity,position和limit

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。这块内存被装成NIO Buffer对象，并提供一组方法，用开方便的访问该块内存。
Buffer提供了三个属性

• capacity
• position
• limit

position和limit的含义取决于Buffer处于读模式还是写模式。不管Buffer处在什么位置，capacity含义总是一样的。

capacity

作为一个内存块，Buffer有一个固定的大小值,一般创建Buffer时初始化写入-->ByteBuffer.allocate(capacity)，你只能往capacity里写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）才能继续往里面写数据

pisition

当你写数据到Buffer中，position表示当前的位置。初始位置的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(因为position的初始值为0)

当读取数据时，也是从某个特定位置读，当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位置。

limit

在写模式中，Buffer的limit表示你最多往Buffer中写多少数据。写模式下，limit=capacity

在读模式中，limit表示你最多能读多少数据。因此，当切换读模式，limit会被设置成写模式下的position值（你能读到之前写入的所有数据）

Buffer的类型

• ByteBuffer
• MappedByteBuffer
• CharBuffer
• DoubleBuffer
• FloatBuffer
• IntBuffer
• LongBuffer
• ShortBuffer

如你所见，这些Buffer类型代表了不同的数据类型。换句话说，就是可以通过char，short，int，long，float 或 double类型来操作缓冲区中的字节。

MappedByteBuffer 有些特别，在涉及它的专门章节中再讲。

Buffer的分配

想要获得一个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字节的capacity的ByteBuffer

ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate();

这是一个可储存1024字符的CharBuffer

CharBuffer buf = CharBuffer.allocate();

向Buffer中写数据

• 从Channel中写到Buffer。
• 通过Buffer的put()写到Buffer中

　　从Channel写到Buffer

int bytesRead = inChannel.read(buf);

　　通过put方法

buf.put(123);

flip()方法

　　该方法是将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（position表示标记读的位置，limit表示之前写进多少个字节等---》现在能读多少个字节）

从Buffer中读取数据

• 从Buffer中读取数据到Channel
• 使用get()方法从Buffer中读取数据

从Buffer读取数据到Channel的例子：

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

使用get()方法从Buffer中读取数据的例子

byte aByte = buf.get();

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()和compact()

一旦读完Buffer中的数据，需要让Buffer准备好再次被写入，可以通过clear()或者compact()来完成。

　　如果调用的是clear()，position将被设为0，limit将被设为capacity的值，换句话说，Buffer被清空来，Buffer中的数据并未清除，只说这些标记告诉我们可以从哪里开始往Buffer中写数据了。如果里面还有数据，调用clear()，这些数据将被遗忘，意味着不再有任何标记会告诉你哪些数据被读过，哪些没有。

　　如果Buffer中未读的数据，并且以后还需要，那么使用compact()方法。

　　compact方法将所有未读的数据copy到Buffer起始处，然后将position设到最后一个未读数据的后面。limit属性仍然和clear()方法一样，设置成capacity。现在Buffer准备好写数据了，但是不会覆盖未读的数据。

mark()与reset()方法

通过Buffer.mark()方法，可以标记Buffer中的一个特定的position，之后可以通过调用Buffer.reset()恢复到这个position。①

equals()与compareTo()方法

equals()

• 有相同的类型byte、char等。
• Buffer中剩余的byte、char等的个数相同。
• Buffer中所有剩余的byte、char等相同。

compareTO()

第一个不相等的元素小于另一个Buffer中对应的元素

所有元素都相等，但第一个Buffer比另一个先耗尽（第一个Buffer的元素个数比另一个少）

转载自并发编程网 – ifeve.com本文链接地址: Java NIO系列教程（三） Buffer

①

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.IOException;

public class MarkDemo {
    public static void main(String[] args) {

        try {
            // 初始化一个字节数组，内有5个字节的数据
            byte[] bytes = { 1, 2, 3, 4, 5 };
            // 用一个ByteArrayInputStream来读取这个字节数组
            ByteArrayInputStream in = new ByteArrayInputStream(bytes);
            // 将ByteArrayInputStream包含在一个BufferedInputStream，并初始化缓冲区大小为2。
            BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(in, 2);
            // 读取字节1
            System.out.print(bis.read() + ",");
            // 在字节2处做标记，同时设置readlimit参数为1
            // 根据JAVA文档mark以后最多只能读取1个字节，否则mark标记失效，但实际运行结果不是这样
            System.out.println("mark");
            bis.mark(1);
            /*
             * 连续读取两个字节，超过了readlimit的大小，mark标记仍有效
             */
            // 连续读取两个字节
            System.out.print(bis.read() + ",");
            System.out.print(bis.read() + ",");
            // 调用reset方法，未发生异常，说明mark标记仍有效。
            // 因为，虽然readlimit参数为1，但是这个BufferedInputStream类的缓冲区大小为2，
            // 所以允许读取2字节
            System.out.println("reset");
            bis.reset();

            /*
             * 连续读取3个字节，超过了缓冲区大小，mark标记失效。
             * 在这个例子中BufferedInputStream类的缓冲区大小大于readlimit, mark标记由缓冲区大小决定
             */
            // reset重置后连续读取3个字节，超过了BufferedInputStream类的缓冲区大小
            System.out.print(bis.read() + ",");
            System.out.print(bis.read() + ",");
            System.out.print(bis.read() + ",");
            // 再次调用reset重置，抛出异常，说明mark后读取3个字节，mark标记失效
            System.out.println("reset again");
            bis.reset();
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }
}