Java NIO Buffers 是与 Channels一起组合使用的。
Buffer本质上是一块内存区，我们可以写入数据，然后再读出来。这个内存区被包装为 NIO Buffer 对象, 这个对象提供了一组方法以方便我们操作内存区。
基础使用
使用 Buffer 读、写数据通常有下面4个步骤:
- 写数据到Buffer
- 调用
buffer.flip() - 从Buffer读出数据
- 调用
buffer.clear()或者是buffer.compact()
当我们把数据写到 buffer 时，buffer会保持跟踪写了多少数据进去。一旦需要读数据，就需要调用 flip()方法来转换 buffer 从写模式切到读模式。
在读模式下，buffer 可以让我们读到所有刚才写入的数据。
一旦我们读取了所有数据，就需要 clear buffer, 以便于再次转换为写模式，有两种方式可以实现cleat buffer:
- 调用
clear() - 调用
compact()
需要说明一下，clear() 会清除整个buffer；compact() 仅清除已经读过的数据，未读的数据会被移动到buffer的头部，而且数据可以写入到未读数据的后面。
下面是一个简单的 Buffer 使用示例。
RandomAccessFile aFile = new RandomAccessFile("data/nio-data.txt", "rw");
FileChannel inChannel = aFile.getChannel();
//create buffer with capacity of 48 bytes
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);
int bytesRead = inChannel.read(buf); //read into buffer.
while (bytesRead != -1) {
buf.flip(); //make buffer ready for read
while(buf.hasRemaining()){
System.out.print((char) buf.get()); // read 1 byte at a time
}
buf.clear(); //make buffer ready for writing
bytesRead = inChannel.read(buf);
}
aFile.close();
Buffer 容量(Capacity), 位置(Position) and 限制(Limit)
Buffer本质上是一块内存区，我们可以写入数据，然后再读出来。这个内存区被包装为 NIO Buffer 对象, 这个对象提供了一组方法以方便我们操作内存区。
为了了解Buffer的工作原理，我们需要熟悉它的三个属性:
- Capacity
- Position
- Limit
Position和Limit的含义依赖于Buffer所处于的是读模式还是写模式。Capacity在读写模式中都是一样的。
下面这张示例图说明了读写模式下三个属性的说明:
Capacity
Buffer 作为内存块, 有一个确定的大小, 叫做 capacity. 我们仅能写 capacity bytes,longs,chars等类型数据到Buffer中。一旦Buffer被写满了，如果要继续写就需要清空Buffer。
Position
要分为两种情况来看。
写模式：当我们写数据到Buffer时，是从一个确定的position开始，初始标记为 0。当有数据写入到Buffer时，position 会提前的指向Buffer的下一个cell以便于插入数据。position 最大是 capacity - 1.
读模式：当我们从Buffer中读数据时，同样是从一个确定的position开始。当我们把Buffer的模式从写模式切(flip)到读模式时，position 就会重置为 0。当我们从Buffer中读数据时，是从 position 指向的数据读出来的，同时position会提前指向下一个position来读数据。
Limit
写模式：在写模式下，limit 是指每次能写多少数据到buffer中。换句话说，写模式下 limit 等于 capacity.
读模式：当切换Buffer到读模式下时，limit表示每次能读到的数据的大小。因此，limit 等于写模式下的 position。换句话说，我们读多少数据取决于写入了多少。再换句话说，limit 等于写入数据的大小(number of bytes), 这个大小是标记为position的。
Buffer 的类型
Java NIO 包含了下面这些 Buffer 类型:
- ByteBuffer
- MappedByteBuffer
- CharBuffer
- DoubleBuffer
- FloatBuffer
- IntBuffer
- LongBuffer
- ShortBuffer
这些Buffer类型分别表示类不同数据类型。MappedByteBuffer 有些特殊，后面再讲。
为Buffer分配大小
先分配才能获取buffer。每一个Buffer类都有一个allocate()方法来分配。
举个例子，为 ByteBuffer 分配48 bytes大小的容量(capacity)
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);
写数据到Buffer
有两种方式可以把数据写入到Buffer中:
- 从 Channel 中把读出数据写到 Buffer中
- 通过 Buffer提供的
put()方法把数据写到 Buffer中
方式一示例:
int bytesRead = inChannel.read(buf); //read into buffer.
方式二示例:
buf.put(42);
有很多其他类型的put()方法来写数据到Buffer中。这里不再赘述
flip() 切到读模式
flip() 方法是用来实现从写模式切换到读模式的。当调用flip()方法时，会把position重置为0，同时会把limit置为 position 重置为0之前的位置。换句话说，limit 现在表示的是写入的数据大小——有多少数据可以被读出来。
从Buffer读数据
有两种方式可以从Buffer中读取数据:
- 从buffer中读数据到channel
- 通过Buffer提供的
get()方法来读
方式一示例:
int bytesWritten = inChannel.write(buf); //read from buffer into channel.
方式二示例:
byte aByte = buf.get();
有很多其他类型的get()方法来实现从buffer中读数据。这里不再赘述
rewind()
这个方法Buffer.rewind(), 可以把position重置为0，因此可以从Buffer中读取所有数据。limit 保持不变，仍然表示有多少数据可以从Buffer中读取。
PS: 注意下flip()与rewind()的区别。两者都会把position置为0，但flip()会把limit置为position重置为0之前的位置，而rewind()不会对limit有改变。
clear() and compact()
在我们从Buffer中读取数据之后，就需要把Buffer置为可写模式，可以通过调用clear()或者compact()来实现。
clear()
调用clear()方法后，position会被置为0, limit被置为与capacity相同大小。事实上此时数据并未被清除，只是被标记为了可写。
调用clear()时如果还有未被读取的数据，则这部分数据就再也没有机会被读到了，因为并不清楚这部分数据时从哪里开始的。
compact()
当然了，如果有需求希望把Buffer转换为写模式而又不丢失未被读取的数据时，可以使用compact()方法。
compact() 会复制所有未被读取的数据到Buffer的头部，然后会重置position到最后一个未被读取数据的地方，limit 同样的会被置为与capacity相同大小。
mark() and reset()
可以通过mark()方法来标记Buffer的position值。当往后读取了一部分后，可以通过调用reset()方法来回到上一步标记的地方(position会重新置为标记的地方)。
buffer.mark();
//call buffer.get() a couple of times, e.g. during parsing.
buffer.reset(); //set position back to mark.
equals() and compareTo()
怎么比较两个Buffer是否相等呢？可以使用equals()或者compareTo()方法。
equals()
什么条件下两个Buffer是相等(equals)的呢？
- 存储的数据类型是一致的(byte, char, int 等等)
- 剩余可用数据大小相同
- 剩余可用数据类型相同
equals() 只比较Buffer的一部分，并不比较每一个元素，而是只对比剩余元素。
compareTo()
compareTo() 方法比较两个Buffer的剩余元素，在排序时会用到。
什么条件下一个Buffer会比另一个Buffer更小呢？
- A Buffer的第一个元素小于B Buffer第一个相同元素
- 所有元素相等，但A Buffer比B Buffer更早的读取完数据，也就是说A元素少