Java NIO 之 Buffers

你可以把ByteBuffer看着是一段连续内存（实际却不一定），或Byte的数组。Buffer类则提供了很多方法去访问/设置元素。而基于之上的CharBuffer，IntBuffer等则是是数据类型的抽象。

 

1. Buffer 类图

 

2. 主要属性

Capacity，能容纳的最多元素个数，构造时固定的；

Limit，读写元素的边界，可修改；

Position，当前读写位置，可修改；

Mark，标记位，书签位，不能超过limit，未设置前为undefined状态；

 

0 <= mark <= position <= limit <= capacity

 

3. 难理解的API

3.1 flip

将position指向0，limit指向最后一个元素之后的一个位置，为读元素做好准备。

flip前：

 flip后：

 

flip两次后，position和limit都变成了0。

 

3.2 rewind

倒带，设置position为0，相当于position(0)；

 

3.3 compact

将已读完的元素去除，把未读的元素向前移位，将position移到所有未读元素之后，准备写入元素。

compact前：

compact后：

3.4 mark

标记一个位置，reset()将读写指针返回到当前的标记位。

清除标记的方法有：rewind()，clear()，flip()，position(index)，limit(index)（如果index < mark）.

3.5 clear和reset

clear是清除所有元素，reset是将读写指针返回到当前的标记位。

3.6 equals

下列条件成立则相等：

Buffer同类型；

Buffer剩余元素数目、顺序、值相等，即position和limit之间的元素相等，和capacity，其他元素无关；

3.7 compare

比较也是比较剩余元素，但按照字符串比较的方式进行。

3.8 块移动(Bulk Move)

Buffer可以以块的方式读取或者写入，如：CharBuffer.get(char[] dst); CharBuffer.put(char[] dst)，但需注意在读取或写入前，先调用Buffer.remaining()获取剩余的元素个数，或剩余的空间，不然由于目标空间不够会抛出：BufferOverflowException。

3.9 创建Buffer

有两种方式创建Buffer，Buffer.allocate(int capacity)；和Buffer.wrap(E[] elements)；第一个方法会分配空间，第二种不会，它用elements的空间。

buffer.wrap(E[] elements, int offset, int length)；仍然是整个数组，但设置position为offset，limit为length，因为wrap不会分配空间。

这两种方式创建的buffer都不是direct的，都是backing by 数组，hasArray()会返回true；支持数组的操作；

3.10 duplicate

该方法会创建一个新的buffer视图，它的position, limit, mark是独立的，它和原buffer都共享一个backing数组，因此它们任何一个对buffer的更改都会影响另外一个。

asReadyOnlyBuffer则创建一个只读的视图。

slice()则创建部分视图。

3.11 allocateDirect

调用操作系统分配缓冲区，该缓冲区不需要转换就直接可以被底层IO处理，高并发的IO应用重用该缓冲区可以显著提供IO效率，因为它避免了缓冲区的拷贝（JVM内的缓冲区需要拷贝到外部才能被底层IO处理）。

但分配此缓冲区的代价比较大，不能在JVM内部完成，且分配的缓冲区在JVM管理之外，即不是由JVM回收，除非重用率高，不然不推荐使用。

该方法分配的缓冲区，数组的方法是不支持的，会抛UnsupportOperationException。

3.12 asXxxBuffer

ByteBuffer可以创建各种Primitive类型的Buffer视图，如asIntBuffer()。