Java NIO之緩沖區

Java NIO之Buffer

　　Java傳統的I/O模型是面向單個字節的，它將輸入輸出抽象為字節流或字符流。這種單個字節的讀取或寫入模型的效率比較低，而且不符合操作系統的I/O特點。操作系統的IO是面向字節塊的，通常是直接從磁盤中讀取一塊數據到內存或寫入一塊數據到磁盤。Java NIO提供了緩沖區來實現字節塊的讀寫。

　　Buffer內部管理着一個數組，數據存放在數組中。Buffer作為數據的載體，Java程序在使用NIO時都會通過Buffer與外界進行通信。

一.緩沖區的類別

 

如上圖所示，除了boolean類型外，Java為其他七種基本類型提供了相應的Buffer。這七種Buffer中，ByteBuffer是最基本的Buffer，其他的類的Buffer可以通過ByteBuffer轉換得到。而且在使用通道對外傳輸數據時，要求必須是ByteBuffer。

二.緩沖區的四種屬性

1.capacity

　　容量表示緩沖的大小，其實就是緩沖區內部數組的大小。

2.position

　　位置表示緩沖區中當前可讀寫位置。當調用get()、put()等函數進行讀寫時，會自動更新position。

3.limit

　　limit表示緩沖區中可用元素的大小。當寫緩沖區時，limit等於capacity，表示整個緩沖區都可寫。當讀緩沖區時，limit是緩沖區中已有元素的大小，表示讀取緩沖區的位置不能超過limit。

 4.mark

　　mark是備忘位置，可以暫時存儲position，以便position改變后可以恢復到原來的位置。

三、Buffer的API

1. capacity()返回緩沖區的容量。
2. position()返回當前的位置，而position(int)可以設置新的位置，如果給定的參數超過了limit或小於0，會拋出IllegalArgumentException，另外position小於mark，會把mark置為-1，因此在緩沖區使用過程中會一直保持mark<=position<=limit。
3. limit()直接返回limit屬性值。
4. limit(int)會設置新的limit值，如果新的limit超過了capacity會拋出IllegalArgumentException，如果小於position，則會把position設置為limit，如果小於mark，則mark設為無效值-1。
5. mark()方法會把當前position記錄到mark屬性，而reset()方法會把position值設置為mark。
6. clear()將Buffer置為初始狀態，position置為0，limit設置為capacity，mark設置為-1。通常在寫入數據之前需要調用該方法。
7. flip()表面意思是“翻轉”，生動的描述了Buffer從寫狀態進入讀狀態，該方法會將limit設置為position，同時position設置為0，mark置為-1。
8. rewind()方法將position設置為0，以便能重頭開始讀寫數據。
9. remaining()返回緩沖區剩余元素的大小，limit-position。hashRemaining()表示緩沖區是否還有剩余元素。

四.Buffer的讀寫

ByteBuffer的讀數據API如下：

Buffer類沒有讀寫相關的API，其各個子類中才有相應的API，這是因為Buffer的子類存儲的類型各不相同，不能作為公共API放到Buffer中。在ByteBuffer中有四種方法可以讀取數據：

1. get()從當前位置獲取一個字節，並將position移動到下一個位置。