【JAVA】【NIO】4、Java NIO Buffer

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Java NIO的Buffer用於和channel進行互動。
buffer本質上是一個記憶體塊，你可以寫資料，然後讀取出來。
這個記憶體塊是通過NIO的Buffer對象進行封裝的，該對象提供了一系列的方法，使得對記憶體塊的訪問更加容易了。

基本的Buffer使用

使用Buffer讀寫資料一般有如下4步：
1、將資料寫入 Buffer
2、調用buffer.flip()方法
3、從Buffer中讀出資料
4、調用buffer.clear()方法或buffer.compact()方法

當你將資料寫入buffer，它會記錄你寫入了多少資料。一旦你去讀資料的時候，你需要反轉buffer，通過flip方法，將buffer從寫入模式轉為讀模式。在讀模式中，buffer允許你讀取所有寫進去的資料。

一旦你讀取了所有的資料，你需要清除buffer，讓它再一次為寫做好準備，有兩種方式：clear()或compact()。clear清除了整個buffer，compact僅僅清除你已經讀過的資料。其它未讀資料將被移動到buffer的頭部，現在寫入的資料就會在未讀的資料之後。

執行個體：

注意代碼中flip，clear等的調用順序

Buffer的capacity，position和limit

Buffer有三個屬性，如上所示
position和limit依賴於Buffer是在讀模式還是寫入模式。Capacity無關模式，總是相同的。
看一張圖

Capacity

Buffer有固定的大小，叫做capacity，又可以寫capacity個位元組類型，長整型，字元型等資料，寫入buffer。一旦buffer滿了，在寫入資料之前，你需要置空它（讀或者清除）。

Position

當你把資料寫入Buffer，就會寫到了某個position。position初始為0。當資料寫入了，position就會指向寫一個插入資料的位置。position最大值為capacity-1。
當你從Buffer中讀資料，你也是從某個position開始讀。當你flip一個緩衝區從寫入模式到讀模式，position就被重設為0了。讀資料的時候，position也會一直移動，指向下一個讀的位置。

Limit

在寫入模式中，limit代表你可以寫入多少資料，等於buffer的capacity。
當你flip為寫入模式的時候，limit代表你可以讀出多少資料，因此當flip為讀模式，limit被設定為寫入模式中的position。換句話說，你可以讀取寫入過的所有資料。

Buffer Types

Java NIO中提供如下Buffer類型：
·ByteBuffer
·MappedByteBuffer
·CharBuffer
·DoubleBuffer
·FloatBuffer
·IntBuffer
·LongBuffer
·ShortBuffer
這些Buffer類型代表不同的資料類型。MappedByteBuffer在後續章節會說。

Allocating a Buffer

為了擷取一個Buffer對象，你必須首先分配一塊空間。每一個Buffer類都有一個allocate方法。

ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);

CharBuffer buf = CharBuffer.allocate(1024);

Writing Data to a Buffer

寫資料到buffer有兩種方式：
1、從channel寫資料到buffer
2、通過buffer的put方法給自己寫資料

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

buf.put(127);

flip()

flip方法將緩衝區從寫入模式轉成讀模式。調用flip方法將position設定為0，將limit設定為position剛剛之前的位置。
換言之，position現在是讀的位置，limit是讀的最多限制。

Reading Data from a Buffer

同樣兩種方式可以從buffer中讀資料：
1、將資料從buffer中讀到channel中
2、通過get方法從自己讀

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

byte aByte = buf.get();

rewind()

該方法設定position為0，所以你可以重新讀buffer中的所有資料了。limit保持不變，仍然表示可以從buffer中讀取多少資料。

clear() and compact()

一旦你讀完了buffer的資料，你必須再次將buffer準備好寫，通過clear或者compact方法。
clear方法將position設定為0，limit設定為capacity。換言之，buffer清理了，buffer中資料並未清除，只是標記告訴你從哪開始寫資料。

如果有任何未讀的資料，當你調用clear方法，資料將被忽略。無法找回。

如果仍然有資料未讀，但是你想稍後再讀取，你可以調用compact而不是clear。

compact方法將所有未讀資料移動到buffer的頭部，設定position未未讀資料的最後一個位置，limit=capacity。現在buffer準備寫，但是未讀資料不會被重寫。

mark() and reset()

可以通過mark方法去標記一個buffer中position，稍後你可以通過reset方法將position設定你剛剛標記的位置。

buffer.mark();
//call buffer.get() a couple of times, e.g. during parsing.
buffer.reset(); //set position back to mark.

equals() and compareTo()

比較兩個buffer是否相等。

equals()

兩個buffer如果相等，滿足如下條件：
1、類型相同
2、buffer中內容空間相同
3、buffer中內容相同

compareTo()

該方法比較buffer中內容，比如排序等等
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