NIO（七）—— NIO中的几个基础概念之一：Buffer

2.Buffer（缓冲区）

      故名思意，缓冲区，实际上是一个容器，是一个连续数组。Channel提供从文件、网络读取数据的渠道，但是读取或写入的数据都必须经由Buffer。它是NIO中非常重要的一个东西，在NIO中所有数据的读和写都离不开Buffer。比如上面的一段代码中，读取的数据时放在byte数组当中，而在NIO中，读取的数据只能放在Buffer中。同样地，写入数据也是先写入到Buffer中。

 

常用的Buffer的子类

在NIO中，Buffer是一个顶层父类，它是一个抽象类，常用的Buffer的子类有：

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

       如果是对于文件读写，上面几种Buffer都可能会用到。但是对于网络读写来说，用的最多的是ByteBuffer。

 

使用Buffer读写数据一般遵循以下四个步骤： 

• 写入数据到Buffer
• 调用flip()方法
• 从Buffer中读取数据
• 调用clear()方法或者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()方法将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的所有数据。  

         一旦读完了所有的数据，就需要清空缓冲区，让它可以再次被写入。有两种方式能清空缓冲区：调用clear()或compact()方法。clear()方法会清空整个缓冲区。compact()方法只会清除已经读过的数据。任何未读的数据都被移到缓冲区的起始处，新写入的数据将放到缓冲区未读数据的后面。 

 

Buffer的3个主要属性：

capacity：buffer的容量

position：表示当前位置。当在写模式时，初始的position值为0，当写入一个buffer数据单元（例如一个byte、一个char）， 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。

当在读模式时，也是从某个特定位置读。当将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的位置。 

limit： 

         在写模式下，limit表示你最多能往Buffer里写多少数据。 写模式下，limit等于capacity。 
         在读模式下，limit表示你最多能读到多少数据。因此，当切换Buffer到读模式时，limit会被设置成写模式下的position值。换句话说，你能读到之前写入的所有数据（limit被设置成已写数据的数量，这个值在写模式下就是position） 。

这里有一个关于capacity，position和limit在读写模式中的说明：

 

向Buffer中写数据有两种方式： 

• 从Channel写到Buffer
• 通过Buffer的put()方法写到Buffer里

从Buffer中读取数据有两种方式： 

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

清空buffer的两个方法 ：

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。但是实际上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中有一些未读的数据，调用clear()方法，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，哪些还没有。 

compact()方法：将所有未读的数据拷贝到Buffer起始处。然后将position设到最后一个未读元素正后面。limit属性依然像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。