Java nio Buffer

Buffer是一塊記憶體，主要用在NIO Channel，比如FileChannel,SocketChannel。

對Channel的讀寫都是直接操作Buffer對象。

Buffer是一個工具類，提供了操作這個記憶體塊的方法。

Buffer的實作主要有以下幾種：

Buffer的類型：

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

Buffer基本使用

四步搞定

• 寫資料到Buffer中
• 調用buffer.flip()
• 從buffer中讀取資料
• 調用buffer.clear()或者buffer.compact()

buffer主要有四個主要屬性：

• capacity: Buffer最大容量
• position:讀寫偏移
• limit:最大可讀容量
• mark: 标記，可以調用reset重讀或重寫

隻要了解了這四個屬性，基本就掌握了Buffer的使用和原理。

我們來看下這三個屬性的說明：

position和limit依賴于Buffer處于讀模式還是寫模式,capacity的意義在讀模式和寫模式都是一樣的

• 1 capacity：Buffer的最大容量

• 2 position位置：寫模式下：初始值為0，比如當你put()，putXXX()時，position累加，position最大值是capacity-1

讀模式下：調用Buffer.flip從寫模式切換到讀模式，position被重置為0,其他與寫模式的偏移累加一緻

• 3 limit:寫模式下：limit的值與capacity一緻

讀模式下：limit用來标志你能夠讀取多少資料，意思就是你隻能讀取寫入的position資料。

• 4 mark:重置讀寫偏移

讀寫可以參考下圖：

寫模式下，posistion累加，limit和capacity不變，即可以寫入的最大字數。

每次調用一次put()或者putXXXX()時，position+n(n為你寫入的字數，如果寫入一個字，則position+1，如果你寫入字數組，position+數組.長度)

讀模式：當調用flip()時，将limit設定為position，position設定為0，mark設定為-1，limit為能夠讀取的最大字數。

每調用一次get或者getXXX()時，position+n(n為你讀取的字數，如果讀取一個字，則position+1，如果你讀取字數組，position+數組.長度)

Capacity在讀模式和寫模式下都不變。

Buffer.clear()和Buffer.compact()

讀取完資料後，如果想要Buffer能夠再次寫入，可以調用clear和compact函數。

如果調用clear函數，position設定為0.limit設定為capacity，其實裡面的資料并沒有被清除，隻是覆寫寫。

但是有一個場景是，資料沒有讀取完成之前，你需要要先寫入一些資料時，可以調用compact函數，這個函數會把沒有讀取完的資料拷貝到Buffer開始處，然後把position設定為n（n為未讀取資料的長度），limit設定為capacity。

下面是一個簡單的Demo：

// 基本使用
// 建立一個緩沖區,可以存放10個整數
IntBuffer intBuffer = IntBuffer.allocate(10);

// 沒有元素的時候，注意：get的内容int為0，你有可能put 0,是以可以判斷一下position
// 調用intBuffer.position()
// 否則get 會讓position+1
System.out.println("current position should be 0, actually: " + intBuffer.position());
if (intBuffer.position() > 0) {
    int empty_get = intBuffer.get();
}

// 連續放入10個元素
intBuffer.put(1);
intBuffer.put(2);
intBuffer.put(3);
intBuffer.put(4);
intBuffer.put(5);
intBuffer.put(6);
intBuffer.put(7);
intBuffer.put(8);
intBuffer.put(9);
intBuffer.put(10);

// 放入第11個元素時會溢出
try {
    intBuffer.put(11);
} catch (BufferOverflowException e) {
    System.out.println("here should be overflow");
    e.printStackTrace();
}

// 寫模式切換到讀模式
intBuffer.flip();

// 從buffer中讀取資料
int one = intBuffer.get();
System.out.println("read from IntBuffer: should be 1, actually: " + one);
// 重定向讀取位置為0
intBuffer.rewind();
one = intBuffer.get();
System.out.println("read from IntBuffer: should be 1, actually: " + one);

//intBuffer.get(new int[9]);

// 讀模式切換到寫模式
// 将position設定為0， limit設定為capacity
// 如果不想繼續讀取未被讀取的資料，intBuffer.clear();
intBuffer.compact();

intBuffer.put(11);

intBuffer.flip();

// 讀取第一個元素，應該是2
int two = intBuffer.get();
System.out.println("read from IntBuffer: should be 2, actually: " + two);