在与NIO通道交互时使用Java NIO Buffer。 如您所知，数据从通道读入缓冲区，并从缓冲区写入通道。

缓冲区本质上是一个可以写入数据的内存块，然后可以再次读取。 此内存块包含在NIO Buffer对象中，该对象提供了一组方法，可以更轻松地使用内存块。

基本缓冲区用法

使用缓冲区读取和写入数据通常遵循这4个小步骤：

1. 写入数据到缓冲区

2. 调用 buffer.flip()

3. 从缓冲区读取数据

4. 调用 buffer.clear() 或者 buffer.compact()

当你将数据写入Buffer时，Buffer会跟踪你已经写入了多少数据。一旦你需要读出数据，你需要调用 flip() 方法将Buffer从写模式转换到读模式。在读模式，Buffer允许你将之前写入的数据全部读出。

一旦你已经读出了所有数据，你需要清除Buffer，为下次写入数据做准备。可以通过以下两种方法来完成：clear() 和 compact()。clear() 方法清除整个Buffer，而 compact() 方法仅仅清除你已经读出的Buffer，未读数据会被移动到Buffer的开始位置，再次写入的数据会追加到未读数据的后面。

这是一个简单的 Buffer 使用的例子，使用的 write, flip, read 和 clear 操作：

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的三个属性：容量，位置和限定符

Buffer本质上是一块你可以写入数据的内存区域，当然你也可以在写入之后读出数据。该内存区域被封装成一个 NIO Buffer 对象，它提供一系列的方法，以方便对该内存区域的操作。

为了学习Buffer 是如何工作的，Buffer 的三个属性你必须要熟悉，它们是：

• capacity （容量）

• position （游标位置)

• limit (末尾限定符)

其中，position 和 limit 的意义依赖于当前 Buffer 是处于读模式还是写模式。capacity 的含义无论读写模式都是相同的。

下面是对以上三个属性在读模式和写模式的一个示例，后面会有详细的解释：

Buffer capacity, position and limit in write and read mode.

在写模式下对一个Buffer的限制即你能将多少数据写入Buffer中。在写模式下，限制等同于Buffer的容量（capacity）。

当切换Buffer为读模式时，限制表示你最多能读取到多少数据。因此，当切换Buffer为读模式时，限制会被设置为写模式下的position值。换句话说，你能读到之前写入的所有数据（限制被设置为已写的字节数，在写模式下就是position）。

Buffer类型

Java NIO提出了如下几种Buffer类型：

• ByteBuffer

• MappedByteBuffer

• CharBuffer

• DoubleBuffer

• FloatBuffer

• IntBuffer

• LongBuffer

• ShortBuffer

正如你所看到的，这些Buffer类型代表了不同的数据类型。换句话说，他们让你可以在使用的时候用char, short, int, long, float 或者double类型来代替直接使用buffer中的字节。

其中MappedByteBuffer有点特殊，将在它自己的部分来阐述。

分配一个Buffer

若要获取一个Buffer对象，必须先分配它。每个Buffer类都有allocate()函数用来分配。下面的例子展示了分配一个ByteBuffer，其容量为48字节。

ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);

下面的例子是分配一个具有1024个字符的空间的CharBuffer：

CharBuffer buf = CharBuffer.allocate(1024);

将数据写入Buffer

有两种方法可以将数据写入Buffer：

1. 从Channel将数据写入Buffer

2. 调用buffer的put()函数，自己将数据写入Buffer。

下面的例子是展示Channel如何将数据写入到Buffer中：

int bytesRead = inChannel.read(buf); //read into buffer.

下面的例子是通过put()函数将数据写入Buffer：

buf.put(127);

put()函数还有很多其他版本，可以让你使用不用的方法将数据写入到Buffer。例如，在特定的位置写，或者将字节数组写入到buffer。查看JavaDoc来了解buffer实现的更多细节。

flip()

用 flip() 方法将 Buffer f从写入模式切换到读取模式。调用 flip() 将 position 设置回0，并将 limit 置为刚才的位置。

换句话说，position 现在标记了读取位置，limit 标记了写入缓冲区的字节、字符数等——可以读取的字节数、字符数等的限制。

从缓冲区读取数据

有两种方法可以从 Buffer 中读取数据。

1. 从缓冲区读取数据到通道。

2. 使用缓冲区自带方法中的 get() 方法从缓冲区读取数据。

下面是如何将数据从缓冲区读取到通道的例子:

//read from buffer into channel.
int bytesWritten = inChannel.write(buf);

下面是使用 get() 方法从 Buffer 中读取数据的例子:

byte aByte = buf.get();

get() 方法还有许多其他版本，允许您以多种不同的方式从 Buffer 中读取数据。 例如，在特定位置读取，或者从缓冲区读取字节数组。有关具体缓冲区实现的详细信息，请参阅JavaDoc。

rewind()

Buffer.rewind() 将 position 设置回0，因此你可以重读缓冲区中的所有数据。这个 limit 保持不变，因此仍然标记有多少元素(字节、字符等)可以从Buffer读取。

clear() and compact()

从 Buffer 中读取数据之后，必须让 Buffer 为再次写入做好准备。您可以通过调用 clear() 或调用 compact()来做到这一点。

如果您调用 clear() ，position 将被设置为0，并 limit 置为 capacity。换句话说，Buffer 被清除。Buffer 中的数据没有清除。只有标记告诉您可以将数据写入 Buffer 的位置。

当您调用 clear() 时，如果缓冲区中有任何未读数据，则数据将被“遗忘”，这意味着您不再有任何标记来说明哪些数据已被读取，哪些数据未被读取。

如果 Buffer 中仍然有未读数据，并且您希望稍后读取它，但是您需要先写一些东西，那么调用 compact() 而不是 clear().

compact() 将所有未读的数据复制到 Buffer 的开头。然后将 position 设置为最后一个未读元素之后的位置。与 clear() 一样，limit 属性仍然设置为 capacity。现在 Buffer 已经准备好写入，但是不会覆盖未读数据。