概述
- 缓冲区（Buffer）：一个用于特定基本数据类型的容器。由 java.nio 包定义的，所有缓冲区都是 Buffer 抽象类的子类。
- Java NIO 中的 Buffer 主要用于与 NIO 通道进行交互，数据是从通道读入缓冲区，从缓冲区写入通道中的。
- Buffer 就像一个数组，可以保存多个相同类型的数据。根据数据类型不同(boolean 除外) ，有以下 Buffer 常用子类：
1.ByteBuffer
2.CharBuffer
3.ShortBuffer
4.IntBuffer
5.LongBuffer
6.FloatBuffer
7.DoubleBuffer
- 上述 Buffer 类 他们都采用相似的方法进行管理数据，只是各自管理的数据类型不同而已。都是通过如下方法获取一个 Buffer对象：
static XxxBuffer allocate(int capacity) : 创建一个容量为capacity 的 XxxBuffer 对象
缓冲区的基本属性
Buffer 中的重要概念：
- 容量 (capacity) ：表示 Buffer 最大数据容量，缓冲区容量不能为负，并且创建后不能更改。
- 限制 (limit) ：第一个不应该读取或写入的数据的索引，即位于 limit 后的数据不可读写。缓冲区的限制不能为负，并且不能大于其容量。
- 位置 (position)： ：下一个要读取或写入的数据的索引。缓冲区的位置不能为负，并且不能大于其限制记
- 标记 (mark) 与重置 (reset) ：标记是一个索引，通过 Buffer 中的 mark() 方法指定 Buffer 中一个特定的 position，之后可以通过调用 reset() 方法恢复到这个 position.
-
标记 、 位置 、 限制 、 容量遵守以下不变式： 0 <= mark <= position <= limit <= capacity
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Buffer 的常用方法
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| Buffer clear() | 清空缓冲区并返回对缓冲区的引用 |
| Buffer flip() | 将缓冲区的界限设置为当前位置，并将当前位置重置为 0 |
| int capacity() | 返回 Buffer 的 capacity 大小 |
| boolean hasRemaining() | 判断缓冲区中是否还有元素 |
| int limit() | 返回 Buffer 的界限(limit) 的位置 |
| Buffer limit(int n) | 将设置缓冲区界限为 n, 并返回一个具有新 limit 的缓冲区对象 |
| Buffer mark() | 对缓冲区设置标记 |
| int position() | 返回缓冲区的当前位置 position |
| Buffer position(int n) | 将设置缓冲区的当前位置为 n , 并返回修改后的 Buffer 对象 |
| int remaining() | 返回 position 和 limit 之间的元素个数 |
| Buffer reset() | 将位置 position 转到以前设置的 mark 所在的位置 |
| Buffer rewind() | 将位置设为为 0， 取消设置的 mark |
缓冲区的数据操作
Buffer 所有子类提供了两个用于数据操作的方法：get()与 put() 方法
- 获取 Buffer 中的数据
get() ：读取单个字节
get(byte[] dst)：批量读取多个字节到 dst 中
get(int index)：读取指定索引位置的字节(不会移动 position) - 存放到 入数据到 Buffer 中
put(byte b)：将给定单个字节写入缓冲区的当前位置
put(byte[] src)：将 src 中的字节写入缓冲区的当前位置
put(int index, byte b)：将指定字节写入缓冲区的索引位置(不会移动 position)
测试代码
package top.itcourse.buffer;
import java.nio.ByteBuffer;
import org.junit.Test;
/**
* 1.缓冲区的作用：负责java NIO中数据的存取。体现是 数组。
* 2.缓冲区类型：处了boolean类型的数据，其它七种数据类型圈全有。
* ByteBuffer
* CharBuffer
* ShortBuffer
* IntBuffer
* LongBuffer
* FloatBuffer
* DoubleBuffer
* 3.缓冲区获取：static XxxBuffer allocate(int capacity) : 创建一个容量为capacity 的 XxxBuffer 对象
* 4.向缓冲区存储数据：
* put方法
* 5.从缓冲区获取数据：
* get方法
* 6.缓冲区四个核心属性：
* capacity:容量，表示缓冲区最大存储容量，一旦定义不可改变。
* limit:限制，表示缓冲区中可以操作数据上界限（limit后面的数据不可读写）。
* position:位置，表示缓冲区中正在操作数据的位置。
* mark:标记，表示记录当前position的位置，调用reset方法可以将position恢复到mark位置。
*
* 约束：0 <= mark(手动记录的上一次的position) <= position(当前位置) <= limit（界） <= capacity（总容量）
*/
public class TestBuffer {
@Test
public void test3() {
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
buffer.put("abcdef".getBytes());
buffer.flip();
// 判断是否缓冲区是否还有数据可读
if(buffer.hasRemaining()) {
System.out.println(buffer.position());
System.out.println(buffer.limit());
System.out.println(buffer.capacity());
// 打印剩余的数据数量
System.out.println(buffer.remaining());
}
}
/*
* 结果：
* 0
* 6
* 1024
* 6
*/
@Test
public void testBuffer() {
// 分配空间
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
// 存数据
buffer.put("abcdef".getBytes());
// 翻转，进行读取
buffer.flip();
// 读取
byte[] dst = new byte[buffer.limit()];
buffer.get(dst,0,2); // position移动到2
System.out.println(new String(dst));
System.out.println("position: " + buffer.position());
/*
* public final Buffer mark()：将此缓冲区的mark设置在其position。
*/
// 进行mark标记
buffer.mark(); // 记录当前position位置
// 继续读取
buffer.get(dst, 2, 2);
System.out.println(new String(dst,2,4));
System.out.println("position: " + buffer.position());
/*
* public final Buffer reset()：
* 将此缓冲区的position重置为先前mark的位置。
* 调用此方法既不会更改也不丢弃该标记的值。
*/
// 回复position到mark
buffer.reset();
System.out.println("position: " + buffer.position()); // 恢复到 2（上一次mark记录的位置）
}
/*
* 结果：
* ab
* position: 2
* cd
* position: 4
* position: 2
*/
@Test
public void testAttribute() {
// 1.分配指定大小的缓冲区
ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);
// 2.测试一下四个属性值
System.out.println(byteBuffer.position());
System.out.println(byteBuffer.limit());
System.out.println(byteBuffer.capacity());
/*
* result :
* 0
* 1024
* 1024
*/
System.out.println("-------------------------------------");
// 3.使用put方法存储数据
byteBuffer.put("你好".getBytes());
System.out.println(byteBuffer.position());
System.out.println(byteBuffer.limit());
System.out.println(byteBuffer.capacity());
/*
* result :
* 6
* 1024
* 1024
*/
System.out.println("-------------------------------------");
/*
* public final Buffer flip()：
* 翻转这个缓冲区。 limit设置为当前position，然后将position为零。
* 如果标记被定义，则它被丢弃。
* 在通道读取或放置操作的序列之后，调用此方法来准备一系列通道写入或相对获取操作。 例如：
*/
// 4.切换到读取模式
byteBuffer.flip(); // flip--->limit = position,position = 0,内容存在于position与limit之间
System.out.println(byteBuffer.position());
System.out.println(byteBuffer.limit());
System.out.println(byteBuffer.capacity());
/*
* result :
* 0
* 6
* 1024
*/
System.out.println("-------------------------------------");
/*
* public ByteBuffer get(byte[] dst)：
* 相对批量获取方法。
* 此方法将字节从此缓冲区传输到给定的目标数组。 调用此方法的形式为src.get(a)的行为方式与调用完全相同
* src.get(a, 0, a.length) 参数
* dst - 目的地阵列
* 结果
* 这个缓冲区
* 异常
* BufferUnderflowException - 如果此缓冲区中 剩余的字节少于 length个字节
*/
// 5.进行数据读取
byte[] strByte = new byte[byteBuffer.limit()]; // 长度是limit
byteBuffer.get(strByte); // 使用get方法进行读取，position会移动
System.out.println(new String(strByte));
System.out.println(byteBuffer.position());
System.out.println(byteBuffer.limit());
System.out.println(byteBuffer.capacity());
/*
* result :
* 6
* 6
* 1024
*/
System.out.println("-------------------------------------");
/*
* public final Buffer rewind()：
* 倒带这个缓冲区。 position设置为零，mark被丢弃。
*/
// 6.rewind：倒带缓冲区，进行重读。position，mark被重置了。
byteBuffer.rewind(); // position设置为0
System.out.println(new String(strByte));
System.out.println(byteBuffer.position());
System.out.println(byteBuffer.limit());
System.out.println(byteBuffer.capacity());
/*
* result :
* 0
* 6
* 1024
*/
System.out.println("-------------------------------------");
/*
* public final Buffer clear()：
* 清除此缓冲区。 position设置为零，limit设置为capacity，mark被丢弃。
* 在使用一系列通道读取或放置操作填充此缓冲区之前调用此方法。
* 这个方法实际上并不会清除缓冲区中的数据，但是它被命名为它的确是因为它最常用于情况也是如此。
*/
// 7.清空缓冲区（数据还是在的，只是几个指针被重置了）
byteBuffer.clear();
System.out.println(byteBuffer.position());
System.out.println(byteBuffer.limit());
System.out.println(byteBuffer.capacity());
/*
* result :
* 0
* 1024
* 1024
*/
System.out.println("-------------------------------------");
}
}
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