简介

上一章我们一起学习了Java NIO的核心组件Channel，它可以看作是实体与实体之间的连接，而且需要与Buffer交互，这一章我们就来学习一下Buffer的特性。

概念

Buffer用于与Channel交互时使用，通过上一章的学习我们知道，数据从Channel读取到Buffer，或者从Buffer写入Channel。

Buffer本质上是一个内存块，可以向里面写入数据，或者从里面读取数据，在Java中它被包装成了Buffer对象，并提供了一系列的方法用于操作这个内存块。

属性

为了更好地理解Buffer的数据结构，我们必须熟悉它的三个常用属性：

• capacity：容量
• position：当前位置
• limit：限制长度

在读模式和写模式下，position和limit的位置有所不同，见下图：

capacity

Buffer作为一个存储块，是有固定大小的，这个固定大小我们称作“容量”。

当Buffer写满之后，需要先清空或者读取数据，才能继续写入新的数据。

position

写模式下，position从0开始，每写入一个单位的数据，position前进一位，position最大可到达(capacity-1)的位置。

当Buffer从写模式切换为读模式时，position将重置为0。读取数据时，同样地，position每读取一个单位，前进一位，此时，position最大可到达limit的位置（实际最大可读取的位置是(limit-1)）。

limit

写模式下，limit最大值等于capacity。

读模式下，limit最大值等于切换为读模式时position的值，本文来源工从号彤哥读源码。

这里可能有点绕，position类似于数组的下标，是从0开始的，limit表示最大可以读取或者写入的长度，capacity表示最大的容量，limit和capacity不是下标，类似于数组的长度，所以跟position比较需要-1。在写模式下，position指向的是下一个待写入的位置；在读模式下，position指向的是下一个待读取的位置。

类型

Java NIO自带的Buffer类型有：

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

与基本类型一样，每一种Buffer的基本单位长度不一样罢了。

其中，MappedByteBuffer是一种特殊的ByteBuffer，它使用内存映射的方式加载物理文件，并不会耗费同等大小的物理内存，是一种直接操作堆外内存的方式，读写性能比较高。

基本用法

上面我们学习了Buffer的数据结构以及常用的Buffer类型，它们怎么使用呢？常见的用法主要有四种：

• 将数据写入Buffer
• 切换为读模式flip()
• 从Buffer中读取数据
• 清空数据并切换为写模式clear()或者compact()

来个栗子

public class FileChannelTest {     public static void main(String[] args) throws IOException {         // 从文件获取一个FileChannel         FileChannel fileChannel = new RandomAccessFile("D:\\object.txt", "rw").getChannel();         // 分配一个Byte类型的Buffer         ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);         // 将FileChannel中的数据读出到buffer中，-1表示读取完毕         // buffer默认为写模式，本文来源工从号彤哥读源码         // read()方法是相对channel而言的，相对buffer就是写         while ((fileChannel.read(buffer)) != -1) {             // buffer切换为读模式             buffer.flip();             // buffer中是否有未读数据             while (buffer.hasRemaining()) {                 // 读取数据                 System.out.print((char)buffer.get());             }             // 清空buffer，为下一次写入数据做准备             // clear()会将buffer再次切换为写模式             buffer.clear();         }     } }

allocate()

要获取一个Buffer对象，必须先分配它，每个Buffer类都有一个allocate()方法用于分配Buffer对象。

以下示例分配了一个容量为1024的ByteBuffer对象：

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);

下面是分配了一个容量为48的CharBuffer的对象：

CharBuffer buf = CharBuffer.allocate（48）;

将数据写入Buffer

将数据写入Buffer有两种形式：

• 从Channel读出数据并写入Buffer，也叫从Channel读入Buffer
• 调用Buffer自己的put()方法写入数据

从Channel读入Buffer的示例如下：

int bytesRead = inChannel.read（buf）; //读入Buffer