???? 在上一篇中，我們介紹了NIO中的兩個核心對象：緩沖區和通道，在談到緩沖區時，我們說緩沖區對象本質上是一個數組，但它其實是一個特殊的數組，緩沖區對象內置了一些機制，能夠跟蹤和記錄緩沖區的狀態變化情況，如果我們使用get()方法從緩沖區獲取數據或者使用put()方法把數據寫入緩沖區，都會引起緩沖區狀態的變化。

在緩沖區中，最重要的屬性有下面三個，它們一起合作完成對緩沖區內部狀態的變化跟蹤：

position：指定了下一個將要被寫入或者讀取的元素索引，它的值由get()/put()方法自動更新，在新創建一個Buffer對象時，position被初始化為0。

limit：指定還有多少數據需要取出(在從緩沖區寫入通道時)，或者還有多少空間可以放入數據(在從通道讀入緩沖區時)。

capacity：指定了可以存儲在緩沖區中的最大數據容量，實際上，它指定了底層數組的大小，或者至少是指定了準許我們使用的底層數組的容量。

???? 以上四個屬性值之間有一些相對大小的關系：0 <= position <= limit <= capacity。如果我們創建一個新的容量大小為10的ByteBuffer對象，在初始化的時候，position設置為0，limit和 capacity被設置為10，在以后使用ByteBuffer對象過程中，capacity的值不會再發生變化，而其它兩個個將會隨著使用而變化。四個屬性值分別如圖所示：

???? 現在我們可以從通道中讀取一些數據到緩沖區中，注意從通道讀取數據，相當于往緩沖區中寫入數據。如果讀取4個自己的數據，則此時position的值為4，即下一個將要被寫入的字節索引為4，而limit仍然是10，如下圖所示：?

下一步把讀取的數據寫入到輸出通道中，相當于從緩沖區中讀取數據，在此之前，必須調用flip()方法，該方法將會完成兩件事情：

1. 把limit設置為當前的position值
2. 把position設置為0

由于position被設置為0，所以可以保證在下一步輸出時讀取到的是緩沖區中的第一個字節，而limit被設置為當前的position，可以保證讀取的數據正好是之前寫入到緩沖區中的數據，如下圖所示：

現在調用get()方法從緩沖區中讀取數據寫入到輸出通道，這會導致position的增加而limit保持不變，但position不會超過limit的值，所以在讀取我們之前寫入到緩沖區中的4個自己之后，position和limit的值都為4，如下圖所示：

在從緩沖區中讀取數據完畢后，limit的值仍然保持在我們調用flip()方法時的值，調用clear()方法能夠把所有的狀態變化設置為初始化時的值，如下圖所示：

下面用一段代碼來驗證這個過程，如下所示：?

package com.demo.nio;import java.io.FileInputStream; import java.nio.Buffer; import java.nio.ByteBuffer; import java.nio.channels.FileChannel;public class TestBuffer {public static void main(String[] args) throws Exception{FileInputStream fin = new FileInputStream("c:\\test.txt");FileChannel fc = fin.getChannel();ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(10);output("初始化",buffer);fc.read(buffer);output("調用read()", buffer);buffer.flip();output("調用flip()", buffer);while (buffer.remaining() > 0) {byte b = buffer.get();// System.out.print(((char)b)); }output("調用get()", buffer);buffer.clear();output("調用clear()", buffer);fin.close();}public static void output(String step, Buffer buffer) {System.out.println(step + " : ");System.out.print("capacity: " + buffer.capacity() + ", ");System.out.print("position: " + buffer.position() + ", ");System.out.println("limit: " + buffer.limit());System.out.println();}}

完成的輸出結果為：

緩沖區的分配

????? 在前面的幾個例子中，我們已經看過了，在創建一個緩沖區對象時，會調用靜態方法allocate()來指定緩沖區的容量，其實調用 allocate()相當于創建了一個指定大小的數組，并把它包裝為緩沖區對象。或者我們也可以直接將一個現有的數組，包裝為緩沖區對象，如下示例代碼所示：

public class BufferWrap {public void myMethod(){// 分配指定大小的緩沖區ByteBuffer buffer1 = ByteBuffer.allocate(10);// 包裝一個現有的數組byte array[] = new byte[10];ByteBuffer buffer2 = ByteBuffer.wrap( array );} }

緩沖區分片：

???? 在NIO中，除了可以分配或者包裝一個緩沖區對象外，還可以根據現有的緩沖區對象來創建一個子緩沖區，即在現有緩沖區上切出一片來作為一個新的緩沖區，但現有的緩沖區與創建的子緩沖區在底層數組層面上是數據共享的，也就是說，子緩沖區相當于是現有緩沖區的一個視圖窗口。調用slice()方法可以創建一個子緩沖區，讓我們通過例子來看一下：

@Test public void testSliceBuffer(){ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(10);// 緩沖區中的數據0-9for (int i=0; i<buffer.capacity(); i++) {buffer.put( (byte)i );}// 創建子緩沖區buffer.position(3);buffer.limit(7);ByteBuffer slice = buffer.slice();// 改變子緩沖區的內容for (int i=0; i<slice.capacity(); i++) {byte b = slice.get( i );b *= 10;slice.put( i, b );}buffer.position( 0 );buffer.limit( buffer.capacity() );while (buffer.remaining()>0) {System.out.println( buffer.get() );}System.out.print("\n"); }

在該示例中，分配了一個容量大小為10的緩沖區，并在其中放入了數據0-9，而在該緩沖區基礎之上又創建了一個子緩沖區，并改變子緩沖區中的內容，從最后輸出的結果來看，只有子緩沖區“可見的”那部分數據發生了變化，并且說明子緩沖區與原緩沖區是數據共享的，輸出結果如下所示：

只讀緩沖區

????? 只讀緩沖區非常簡單，可以讀取它們，但是不能向它們寫入數據。可以通過調用緩沖區的asReadOnlyBuffer()方法，將任何常規緩沖區轉 換為只讀緩沖區，這個方法返回一個與原緩沖區完全相同的緩沖區，并與原緩沖區共享數據，只不過它是只讀的。如果原緩沖區的內容發生了變化，只讀緩沖區的內容也隨之發生變化：

@Test public void testReadOnlyBuffer(){ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate( 10 );// 緩沖區中的數據0-9for (int i=0; i<buffer.capacity(); ++i) {buffer.put( (byte)i );}// 創建只讀緩沖區ByteBuffer readonly = buffer.asReadOnlyBuffer();// 改變原緩沖區的內容for (int i=0; i<buffer.capacity(); ++i) {byte b = buffer.get( i );b *= 10;buffer.put( i, b );}readonly.position(0);readonly.limit(buffer.capacity());// 只讀緩沖區的內容也隨之改變while (readonly.remaining()>0) {System.out.println( readonly.get());}}

運行結果如下所示：

如果嘗試修改只讀緩沖區的內容，則會報ReadOnlyBufferException異常。只讀緩沖區對于保護數據很有用。在將緩沖區傳遞給某個對象的方法時，無法知道這個方法是否會修改緩沖區中的數據。創建一個只讀的緩沖區可以保證該緩沖區不會被修改。只可以把常規緩沖區轉換為只讀緩沖區，而不能將只讀的緩沖區轉換為可寫的緩沖區。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Java NIO3：缓冲区Buffer的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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