NIO系列（一）——介绍和Buffer缓冲区

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NIO简介

NIO是java1.4开始的替换IO的API，它相对于IO的特点是

1.通道(Channel)和缓冲区(buffer)代替了InputStream和OutputStream

2.非阻塞

3.选择器，实现一个线程管理多个通道。

通道(Channel)和缓冲区(buffer)

Channel连接文件、tcp、udp终端，Channel可以把数据读到Buffer，也可以把Buffer数据写入Channel。Channel支持异步读写。

一个简单的读取文件数据的例子。

RandomAccessFile aFile = new RandomAccessFile("nio-data.txt","rw");
FileChannel inChannel = aFile.getChannel();
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);
int bytesRead= inChannel.read(buf);
while (bytesRead!= -1) {
    System.out.println("Read "+ bytesRead);
    buf.flip();
    while (buf.hasRemaining()) {
       System.out.println(buf.get());
    }
    buf.clear();
    bytesRead = inChannel.read(buf);
}
aFile.close();

Buffer缓存区

Buffer的基本用法

使用Buffer读写数据一般步骤如下

1.写入数据到Buffer

2.调用flip()方法

3.从Buffer中读取数据

4.调用clear()方法或者compact()方法

Buffer的capacity,position和limit

缓冲区本质上是一块可以写入数据，然后可以从中读取数据的内存。这块内存被包装成NIO Buffer对象，并提供了一组方法，用来方便的访问该块内存。

为了理解Buffer的工作原理，需要熟悉它的三个属性：

capacity

position

limit

position和limit的含义取决于Buffer处在读模式还是写模式。不管Buffer处在什么模式，capacity的含义总是一样的。

这里有一个关于capacity，position和limit在读写模式中的说明，详细的解释在插图后面。

capacity

作为一个内存块，Buffer有一个固定的大小值，也叫“capacity”.你只能往里写capacity个byte、long，char等类型。一旦Buffer满了，需要将其清空（通过读数据或者清除数据）才能继续写数据往里写数据。

position

当你写数据到Buffer中时，position表示当前的位置。初始的position值为0.当一个byte、long等数据写到Buffer后， position会向前移动到下一个可插入数据的Buffer单元。position最大可为capacity – 1.

当读取数据时，也是从某个特定位置读。当将Buffer从写模式切换到读模式，position会被重置为0. 当从Buffer的position处读取数据时，position向前移动到下一个可读的位置。

limit

在写模式下，Buffer的limit表示你最多能往Buffer里写多少数据。写模式下，limit等于Buffer的capacity。

当切换Buffer到读模式时， limit表示你最多能读到多少数据。因此，当切换Buffer到读模式时，limit会被设置成写模式下的position值。换句话说，你能读到之前写入的所有数据（limit被设置成已写数据的数量，这个值在写模式下就是position）

常用方法

ByteBuffer.allocate(48); 是新建一个48字节的缓存。

inChannel.read(buf); 是把通道数据放入缓存。

buf.put(127); 是缓存写入数据。

buf.flip(); 是把缓冲区切换成读模式，调用flip()，会将position设为0，并将limit设置成之前position的值。

byte aByte = buf.get(); 从缓存区取出数据

Buffer.rewind(); 重读buf的数据

清空数据

一旦读完Buffer中的数据，需要让Buffer准备好再次被写入。这里通过clone和compact方法来完成。

Buffer.clear()

当调用clear()方法的时，position将被设回0，limit被设置成capacity的值，Buffer被清空。

如果Buffer中有一些未读的数据，调用clear()方法，数据将被覆盖。

Buffer.compact()

compact()会将所有未读的数据拷贝到Buffer起始处。然后将position设到最后一个未读元素正后面。不会覆盖未读取的数据

mark()和reset()

mark标记缓存区，reset恢复的缓存mark，buffer的数据不会变，只是让不让显示的问题。

equlas()和compare()

equlas()方法是比较是否相等

compare()方法是比较大小

参考资料

1.http://ifeve.com/java-nio-all/