NIO系列2：Buffer的理解

本文参考至：http://ifeve.com/buffers/

Buffer的本质理解：

Java NIO中的Buffer用于和NIO通道进行交互。数据是从通道读入缓冲区，从缓冲区写入到通道中的。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。

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;

/**
 * Buffer的理解 还是使用FileChannel的代码案例

 * 首先介绍Buffer的基本用法：

 * 

 * 1、创建Buffer实例（创建的时候可以初始化Buffer对象的容量通过ByteBuffer.allocate(int capacity)）

 * 

 * 2、将Channel的数据写入到Buffer对象中（例如：channel.read(buffer)）

 * 

 * 3、Buffer对象调用flip()方法（flip()方法的作用是：将buffer从写模式切换到读模式）

 * 

 * 4、Buffer对象调用clear()方法清空buffer缓冲区中的所有数据（其实可以使用compact()方法：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。）
 * 
 * @author 李嘉明
 * @2017-3-21
 */
public class BufferMean {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        File file = new File("F:/jia.txt");
        FileInputStream fileInput = new FileInputStream(file);
        FileChannel fileChannel = fileInput.getChannel();
        // 1、创建Buffer实例并初始化Buffer对象的容量（48byte）
        ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(48);
        // 2、将Channel的数据写入到Buffer对象
        int bytesRead = fileChannel.read(byteBuffer);
        while (bytesRead != -1) {
            // 3、从写模式切换到读模式
            byteBuffer.flip();
            while (byteBuffer.hasRemaining()) {
                System.out.print((char) byteBuffer.get());
            }
            System.out.println(" ----read " + bytesRead);
            // 4、清空Buffer对象缓冲区的所有数据
            byteBuffer.clear();
            // 再次将通道的数据写入到buffer中，这里返回的值是本次从通道读取的数据的字节数
            bytesRead = fileChannel.read(byteBuffer);
        }
    }
}

如果想要清晰了解Buffer的allocate()、filp()方法和工作原理，那么就必须要理解Buffer中的几个重要的成员变量：
1、capacity（Buffer的总容量）
2、position
3、limit

position：

写数据到Buffer中时，position表示当前的位置。初始的position值为0。当一个单元的数据写到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）

这一设计相当巧妙

下面是filp()和clear()的源码：

 public final Buffer flip() {
        limit = position;
        position = 0;
        mark = -1;
        return this;
    }

跟一般的清空数据不一样，buffer的clear()方法被调用之后并不会把数据清空，而是把写入的位置置为0，然后在写入的时候对之前的缓存。

    public final Buffer clear() {
        position = 0;
        limit = capacity;
        mark = -1;
        return this;
    }

上面这样设计的好处可以在Buffer的rewind()方法里面体现：Buffer.rewind()将position设回0，limit保持不变。所以你可以重读Buffer中的所有数据。

如果从想从Buffer读取数据到Channel可以尝试：

int bytesWritten = inChannel.write(buf);