Java NIO

一、Buffer基础知识

JAVA NIO中的Buffer用于和NIO通道进行交互，数据从通道读入缓存区，从缓存区写入通道。

缓冲区本质上是一块可以写入数据，也可以读出数据的内存，这块内存被包装成NIO Buffer对象，并提供了一组方法，用来方便的调用该块内存。

二、Buffer的基本用法

1、使用Buffer读写数据一般有四种个步骤：

1. 写入数据到Buffer，Buffer会记录写入了多少数据。
2. 调用flip()方法，将Buffer从写模式转换为读模式。
3. 从Buffer中读取数据。
4. 调用clear()方法或compact()方法。clear()方法会清空缓存区所有的数据，compact()方法只会清除已经读取的数据。

任何未读的数据都会被放到缓存区的起始处，新写入的数据放到缓存区未读取数据的后面。

2、buffer的capacity、position和limit

理解Buffer的工作原理，需要熟悉它的三个属性：capacity、position、limit。

position和limit的含义取决于Buffer处于读模式还是写模式，但capacity的含义一直不变。
capacity：作为一个内存块，Buffer有一个固定的大小，”capacity”。
limit：Buffer在不同的模式下，可以写入或读取数据的多少。但一般情况下，limit都会被设置为之前position的值。
position：当你写入或读取Buffer时，position表示当前的位置，每一次Buffer转换模式时，position都会被初始化为0，position的最大值为capacity-1。

准确理解capacity、position、limit所代表的意义对于理解Buffer有很大的帮助。

3、Buffer的类型

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

这里包含了常见的数据类型，也有map类型的数据。

4、Buffer的分配

要想获得一个Buffef对象，首先要对对象进行分配，每一个Buffer类都有一个allocate()方法，用于分配不同的字节给Buffer。

ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024);//创建一个Buffer，状态为写入状态

5、flip()方法

flip()方法将Buffer从写模式转换为读模式。
调用flip()方法会将position设置为0，并将limit设置为之前position的值。

buf.flip();//反转Buffer，将写入状态转换为写出状态

6、rewind()方法

rewind()方法将position设置为0，所以可以重读Buffer中的所有数据，并且返回一个Buffer。

 out.write(buf);    // Buffer中写入数据 buf.rewind();      // 重绕缓冲区Buffer  buf.get(array);    // Buffer中的数据被替换到array

7、clear()方法和compact()方法

当读取完Buffer中的数据，需要让Buffer准备好再次被写入，可以调用clear()和compact()方法实现。

clear()方法会将position被设置为0，limit被设置为capacity的值。此时Buffer被清空，然后Buffer中的数据并未清除，只是告诉我们该从哪里写入数据。

compact()方法会将所有未读的数据拷贝到Buffer起始处，然后将position设到最后一个未读元素的后面，limit依旧被设置为capacity，现在Buffer写入数据就不会覆盖未读的数据了。

buf.clear();//将Buffer清空，以便下次写入

当你读过源码你就会知道，此方法不能实际清除缓冲区中的数据，但从名称来看它似乎能够这样做，这样命名是因为它多数情况下确实是在清除数据时使用。

8、mark()方法和reset()方法

调用mark()方法可以标记一个特定的position，之后可以通过reset()方法恢复到这个position。

两者的返回值都为Buffer，而且被标记之前的position并不会被丢弃。

9、equals()和compareTo()方法

使用equals()和conoareTo()比较两个Buffer对象

对于equals()方法，当满足下列条件时，两个Buffer相等：

1. 相同的类型。
2. Buffer中剩余的byte、char等的个数相等。
3. Buffer中所有的剩余的byte、char等都相同。
4. 返回值：相同时为true，其余为false。

equals()只比较Buffer的一部分，不是每一个在它的元素都比较，实际上，它只比较Buffer中剩余的元素。

compareTo()只比较Buffer的剩余元素byte、char
若满足下列条件，认为一个Buffer小于另一个Buffer：

1. 第一个不相等的元素小于另外一个Buffer中对应的元素。
2. 比较两个字节缓冲区的方法是按字典顺序比较它们的剩余元素序列，而不考虑每个序列在其对应缓冲区中的起始位置。
3. 返回值：正整数、负整数和零。

注：剩余元素是从position到limit之间的元素。

三、Demo

package com.vgbh;import java.io.FileNotFoundException;import java.io.IOException;import java.io.RandomAccessFile;import java.nio.ByteBuffer;import java.nio.channels.FileChannel;public class ChannelDemo {    public void readFromChannelFile () {        try {            RandomAccessFile file = new RandomAccessFile("F:/WorkSpace/TestBook.txt", "rw");//IO的获取文件类            FileChannel fileChannel = file.getChannel();            ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024);//创建一个Buffer，状态为写入状态            int byteReads = fileChannel.read(buf);//当前buf中的数据长度            while (byteReads != -1) {                System.out.println("ssss   " + byteReads + "   ssss");                buf.flip();//反转Buffer，将写入状态转换为写出状态                while (buf.hasRemaining()) {                    System.out.print((char)buf.get());//获取buf中的数据，将int转换为char，在buf写完后会自动转换为写入状态                }                buf.clear();//将Buffer清空，以便下次写入                byteReads = fileChannel.read(buf);//重新写入新的数据            }            file.close();        } catch (FileNotFoundException e) {            e.printStackTrace();        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        }    }}

上边的代码只是一个小Demo，有兴趣的可以将其应用到实践中去。
推荐大家可以去看看Java的API文档，有很大的帮助。

有问题的可以联系我的邮箱。