一：Buffer

public abstract class Bufferextends Object

一个用于特定基本类型数据的容器。

缓冲区是特定基本类型元素的线性有限序列。除内容外，缓冲区的基本属性还包括容量、限制和位置：

缓冲区的容量 是它所包含的元素的数量。缓冲区的容量不能为负并且不能更改。

缓冲区的限制 是第一个不应该读取或写入的元素的索引。缓冲区的限制不能为负，并且不能大于其容量。

缓冲区的位置 是下一个要读取或写入的元素的索引。缓冲区的位置不能为负，并且不能大于其限制。

标记、位置、限制和容量值遵守以下不变式：

        0 <= mark <= position <= limit <= capacity  即：

        0 <= 标记 <= 位置 <= 限制 <= 容量

对于每个非 boolean 基本类型，此类都有一个子类与之对应。

 

二：通过API来了解Buffer的基本方法

2.1    Buffer基本用法

        使用Buffer读写数据一般遵循以下四个步骤：

            1） 写入数据到Buffer

            2） 调用flip()方法

            3） 从Buffer中读取数据

            4） 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。

    还是引用之前上文的一个示例：

public class Test1Channel {	public static void main(String[] args) throws IOException {//		File file = new File("data/niodata.txt");//		RandomAccessFile aFile = new RandomAccessFile(file, "rw");				//创建从中读取和向其中写入（可选）的随机访问文件流		RandomAccessFile aFile = new RandomAccessFile("data/niodata.txt", "rw");				System.out.println(aFile.length());	 // 返回此文件的长度。				//FileChannel：用于读取、写入、映射和操作文件的通道。 		//从文件中读写数据。		FileChannel inChannel = aFile.getChannel();				//allocate(20) 分配一个新的字节缓冲区。		ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(10);						// read(buf) 将字节序列从此通道读入给定的缓冲区。		int bytesRead = inChannel.read(buf); 				while (bytesRead != -1) {			//System.out.println("Read " + bytesRead);			buf.flip(); // 反转缓冲区 			//hasRemaining()：告知在当前位置和限制之间是否还有元素。			while(buf.hasRemaining()){				System.out.print((char) buf.get()+ "  ");			}			//buf.clear(); // 清除此缓冲区。 全部清空			buf.compact();  //  只会清除已经读过的数据			bytesRead = inChannel.read(buf);		}		aFile.close();	}}

 

2.2  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。这块内存被包装成NIO Buffer对象，并提供了一组方法，用来方便的访问该块内存。

        为了理解Buffer的工作原理，需要熟悉它的三个属性： 

            1、capacity

            2、position

            3、limit

        position <= limit <= capacity

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

        这里有一个关于capacity，position和limit在读写模式中的说明，详细的解释在插图后面。

                                                            

capacity

    作为一个内存块，Buffer有一个固定的大小值，也叫“capacity”.你只能往里写capacity个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）才能继续写数据往里写数据。

position

    当你写数据到Buffer中时，position表示当前的位置。初始的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.

当读取数据时，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，Buffer的limit表示你最多能往Buffer里写多少数据。 写模式下，limit等于Buffer的capacity。

    当切换Buffer到读模式时， 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）

 

2.3  Buffer的分配

      要想获得一个Buffer对象首先要进行分配。 每一个Buffer类都有一个allocate方法。

      eg1： 分配48字节capacity的ByteBuffer。

ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);

     eg2： 分配一个可存储1024个字符的CharBuffer：

CharBuffer buf = CharBuffer.allocate(1024);

 

2.4    向Buffer中写数据

        写数据到Buffer有两种方式：

            1） 从Channel写到Buffer。

            2） 通过Buffer的put()方法写到Buffer里。

        从Channel写到Buffer的例子：    

// read(buf) 将字节序列从此通道读入给定的缓冲区。int bytesRead = inChannel.read(buf); 

        通过put方法写Buffer的例子：

buf.put( (byte)1);

 

2.5  flip()方法

    flip方法将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。

    换句话说，position现在用于标记读的位置，limit表示之前写进了多少个byte、char等 —— 现在能读取多少个byte、char等。

 

2.6  从Buffer中读取数据

       从Buffer中读取数据有两种方式：

            1） 从Buffer读取数据到Channel。

            2） 使用get()方法从Buffer中读取数据。

        从Buffer读取数据到Channel的例子，即： 将字节序列从给定的缓冲区写入指定的通道。

int bytesRead = inChannel.write(buf);

        使用get()方法从Buffer中读取数据的例子，即：读取此缓冲区当前位置的字节。

byte aByte = buf.get();

    其中，get方法有很多版本，允许你以不同的方式从Buffer中读取数据。更多参见API。

 

2.7  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）。

    即：    使缓冲区为重新读取已包含的数据做好准备：它使限制保持不变，将位置设置为 0。

 

2.8  clear()与compact()方法 

            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compact()方法来完成。

            如果调用的是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。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。

            如果Buffer中仍有未读的数据，且后续还需要这些数据，但是此时想要先先写些数据，那么使用compact()方法。

            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。

 

2.9  mark()与reset()方法

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

buf.mark();  //在此缓冲区的位置设置标记。buf.reset(); //此缓冲区的位置重置为以前标记的位置。

 

2.10  equals()与compareTo()方法

         equals()：  判断此缓冲区是否与另一个对象相同。

                            当且仅当满足以下条件时两个字节缓冲区相同：

                           1、它们具有相同的元素类型，

                            2、它们具有相同数量的剩余元素，并且

                            3、两个剩余元素序列（与它们的起始位置无关）逐点相同。

                            字节缓冲区与任何其他类型的对象都不同。实际上，它只比较Buffer中的剩余元素（剩余元素是从 position到limit之间的元素）。

          

        compareTo()： 将此缓冲区与另一个缓冲区进行比较。

                                    比较两个字节缓冲区的方法是按字典顺序比较它们的剩余元素序列，而不考虑每个序列在其对应缓冲区中的起始位置。

                                    字节缓冲区不能与任何其他类型的对象进行比较。

                                        当此缓冲区小于、等于或大于给定缓冲区时，返回负整数、零或正整数