Java NIO之缓冲区

Java NIO之Buffer

　　Java传统的I/O模型是面向单个字节的，它将输入输出抽象为字节流或字符流。这种单个字节的读取或写入模型的效率比较低，而且不符合操作系统的I/O特点。操作系统的IO是面向字节块的，通常是直接从磁盘中读取一块数据到内存或写入一块数据到磁盘。Java NIO提供了缓冲区来实现字节块的读写。

　　Buffer内部管理着一个数组，数据存放在数组中。Buffer作为数据的载体，Java程序在使用NIO时都会通过Buffer与外界进行通信。

一.缓冲区的类别

 

如上图所示，除了boolean类型外，Java为其他七种基本类型提供了相应的Buffer。这七种Buffer中，ByteBuffer是最基本的Buffer，其他的类的Buffer可以通过ByteBuffer转换得到。而且在使用通道对外传输数据时，要求必须是ByteBuffer。

二.缓冲区的四种属性

1.capacity

　　容量表示缓冲的大小，其实就是缓冲区内部数组的大小。

2.position

　　位置表示缓冲区中当前可读写位置。当调用get()、put()等函数进行读写时，会自动更新position。

3.limit

　　limit表示缓冲区中可用元素的大小。当写缓冲区时，limit等于capacity，表示整个缓冲区都可写。当读缓冲区时，limit是缓冲区中已有元素的大小，表示读取缓冲区的位置不能超过limit。

 4.mark

　　mark是备忘位置，可以暂时存储position，以便position改变后可以恢复到原来的位置。

三、Buffer的API

1. capacity()返回缓冲区的容量。
2. position()返回当前的位置，而position(int)可以设置新的位置，如果给定的参数超过了limit或小于0，会抛出IllegalArgumentException，另外position小于mark，会把mark置为-1，因此在缓冲区使用过程中会一直保持mark<=position<=limit。
3. limit()直接返回limit属性值。
4. limit(int)会设置新的limit值，如果新的limit超过了capacity会抛出IllegalArgumentException，如果小于position，则会把position设置为limit，如果小于mark，则mark设为无效值-1。
5. mark()方法会把当前position记录到mark属性，而reset()方法会把position值设置为mark。
6. clear()将Buffer置为初始状态，position置为0，limit设置为capacity，mark设置为-1。通常在写入数据之前需要调用该方法。
7. flip()表面意思是“翻转”，生动的描述了Buffer从写状态进入读状态，该方法会将limit设置为position，同时position设置为0，mark置为-1。
8. rewind()方法将position设置为0，以便能重头开始读写数据。
9. remaining()返回缓冲区剩余元素的大小，limit-position。hashRemaining()表示缓冲区是否还有剩余元素。

四.Buffer的读写

ByteBuffer的读数据API如下：

Buffer类没有读写相关的API，其各个子类中才有相应的API，这是因为Buffer的子类存储的类型各不相同，不能作为公共API放到Buffer中。在ByteBuffer中有四种方法可以读取数据：

1. get()从当前位置获取一个字节，并将position移动到下一个位置。