Buffer 缓冲区操作

1、缓冲区分片
在 NIO 中，除了可以分配或者包装一个缓冲区对象外，还可以根据现有的缓冲区对象来创建一个子缓冲区，即在现有缓冲区上切出一片来作为一个新的缓冲区，但现有的缓冲区与创建的子缓冲区在底层数组层面上是数据共享的，也就是说，缓冲区相当于是现有缓冲区的一个视图窗口。调用 slice()方法可以创建一个子缓冲区。

//缓冲区分片
@Test
public void sliceTest() {
    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(10);

    for (int i = 0; i < buffer.capacity(); i++) {
        buffer.put((byte)i);
    }

    //创建子缓冲区
    buffer.position(3);
    buffer.limit(7);
    ByteBuffer slice = buffer.slice();

    //改变子缓冲区内容
    for (int i = 0; i <slice.capacity() ; i++) {
        byte b = slice.get(i);
        b *=10;
        slice.put(i,b);
    }

    buffer.position(0);
    buffer.limit(buffer.capacity());

    while(buffer.remaining()>0) {
        System.out.println(buffer.get());
    }
}

2、只读缓冲区

只读缓冲区非常简单，可以读取它们，但是不能向它们写入数据。可以通过调用缓冲区的 asReadOnlyBuffer()方法，将任何常规缓冲区转 换为只读缓冲区，这个方法返回一个与原缓冲区完全相同的缓冲区，并与原缓冲区共享数据，只不过它是只读的。如果原缓冲区的内容发生了变化，只读缓冲区的内容也随之发生变化

//只读缓冲区
@Test
public void readOnlyBuffeTest() {
    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(10);

    for (int i = 0; i < buffer.capacity(); i++) {
        buffer.put((byte)i);
    }

    //创建只读缓冲区
    ByteBuffer readonly = buffer.asReadOnlyBuffer();

    for (int i = 0; i < buffer.capacity(); i++) {
        byte b = buffer.get(i);
        b *=10;
        buffer.put(i,b);
    }

    readonly.position(0);
    readonly.limit(buffer.capacity());

    while (readonly.remaining()>0) {
        System.out.println(readonly.get());
    }
}

如果尝试修改只读缓冲区的内容，则会报 ReadOnlyBufferException 异常。只读缓冲区对于保护数据很有用。在将缓冲区传递给某个 对象的方法时，无法知道这个方法是否会修改缓冲区中的数据。创建一个只读的缓冲区可以保证该缓冲区不会被修改。只可以把常规缓冲区转换为只读缓冲区，而不能将只读的缓冲区转换为可写的缓冲区。

3、直接缓冲区
直接缓冲区是为加快 I/O 速度，使用一种特殊方式为其分配内存的缓冲区，JDK 文档中的描述为：给定一个直接字节缓冲区，Java 虚拟机将尽最大努力直接对它执行本机I/O 操作。也就是说，它会在每一次调用底层操作系统的本机 I/O 操作之前(或之后)，尝试避免将缓冲区的内容拷贝到一个中间缓冲区中 或者从一个中间缓冲区中拷贝数据。要分配直接缓冲区，需要调用 allocateDirect()方法，而不是 allocate()方法，使用方式与普通缓冲区并无区别。

//直接缓冲区
@Test
public void directTest() throws Exception {
    String infile = "d:\\atguigu\\01.txt";
    FileInputStream fin = new FileInputStream(infile);
    FileChannel finChannel = fin.getChannel();

    String outfile = "d:\\atguigu\\02.txt";
    FileOutputStream fout = new FileOutputStream(outfile);
    FileChannel foutChannel = fout.getChannel();

    //创建直接缓冲区
    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocateDirect(1024);

    while (true) {
        buffer.clear();
        int r = finChannel.read(buffer);
        if(r == -1) {
            break;
        }
        buffer.flip();
        foutChannel.write(buffer);
    }
}

4、内存映射文件 I/O
内存映射文件 I/O 是一种读和写文件数据的方法，它可以比常规的基于流或者基于通道的 I/O 快的多。内存映射文件 I/O 是通过使文件中的数据出现为 内存数组的内容来完成的，这其初听起来似乎不过就是将整个文件读到内存中，但是事实上并不是这样。一般来说，只有文件中实际读取或者写入的部分才会映射到内存中。

static private final int start = 0;
static private final int size = 1024;

//内存映射文件io
@Test
public void b04() throws Exception {
     RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("d:\\atguigu\\01.txt", "rw");
     FileChannel fc = raf.getChannel();
     MappedByteBuffer mbb = fc.map(FileChannel.MapMode.READ_WRITE, start, size);

     mbb.put(0, (byte) 97);
     mbb.put(1023, (byte) 122);
     raf.close();
}