前言
Github：https://github.com/yihonglei/java-all
Project：java-nio
一 Buffer概述
Java NIO中的Buffer用于和NIO通道进行交互。数据是从通道读入缓冲区，从缓冲区写入到通道中的。
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。
二 Buffer重要知识点分析
1、Buffer基本用法
使用Buffer读写数据一般遵循以下四个步骤：
1)写入数据到Buffer，一般有可以从Channel读取到到缓冲区中，也可以调用put方法写入。
2)调用flip()方法，切换数据模式。
3)从Buffer中读取数据，一般从缓冲区读取数据写入到通道中，也可以调用get方法读取。
4)调用clear()方法或者compact()方法清空缓冲区。
当向buffer写入数据时，buffer会记录下写了多少数据。一旦要读取数据，需要通过flip()方法将Buffer从写模式切换到读模式。
在读模式下，可以读取之前写入到buffer的所有数据。一旦读完了所有的数据，就需要清空缓冲区，让它可以再次被写入。
有两种方式能清空缓冲区：
1)clear()方法会清空整个缓冲区。
2)compact()方法只会清除已经读过的数据。任何未读的数据都被移到缓冲区的起始处，新写入的数据将放到缓冲区
未读数据的后面。
package com.lanhuigu.nio.buffer;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
/**
* 使用Buffer读写数据一般遵循以下四个步骤：
* (1)写入数据到Buffer，一般有可以从Channel中读取到缓冲区，也可以调用put方法写入。
* (2)调用flip()方法，切换数据模式。
* (3)从Buffer中读取数据
* (4)调用clear()方法或者compact()方法
* 当向buffer写入数据时，buffer会记录下写了多少数据。一旦要读取数据，需要通过flip()方法将Buffer从写模式切换到读模式。
* 在读模式下，可以读取之前写入到buffer的所有数据。一旦读完了所有的数据，就需要清空缓冲区，让它可以再次被写入。
*
* 有两种方式能清空缓冲区：
* 1)clear()方法会清空整个缓冲区。
* 2)compact()方法只会清除已经读过的数据。任何未读的数据都被移到缓冲区的起始处，新写入的数据将放到缓冲区未读数据的后面。
*/
public class BufferRWTest {
/**
* 文件复制实例
*/
public static void main(String[] args) {
// 源文件
File fromFile = new File("C:\\mycode\\hello.txt");
// 目标文件
File toFile = new File("C:\\mycode\\hello-copy.txt");
try (
// 根据源文件创建文件输入流
FileInputStream fis = new FileInputStream(fromFile);
// 根据目标文件创建文件输出流，如果文件不存在，自动创建
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(toFile);
// 1. 获取通道
FileChannel inChannel = fis.getChannel();
FileChannel outChannel = fos.getChannel();
) {
// 2. 分配指定大小的缓冲区
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(48);
// 3. 将通道中的数据读取到缓冲区
while (inChannel.read(buffer) != -1) {
// 切换成读数据模式
buffer.flip();
// 4. 从缓冲区读取数据写入到通道中
outChannel.write(buffer);
// 清空缓冲区
buffer.clear();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
2、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：
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，即limit被设置成已写数据的数量，这个值在写模式下就是position。
3、Buffer的类型
如下是Java NIO中最重要的缓冲区的实现:
ByteBuffer
CharBuffer
DoubleBuffer
FloatBuffer
IntBuffer
LongBuffer
ShortBuffer
MappedByteBuffer
这些Buffer覆盖了你能通过IO发送的基本数据类型:byte, short, int, long, float, double和char。
4、Buffer的分配
要想获得一个Buffer对象首先要进行分配。每一个Buffer类都有一个allocate方法。
分配48字节capacity的ByteBuffer的例子:
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);
分配一个可存储1024个字符的CharBuffer:
CharBuffer buf = CharBuffer.allocate(1024);
5、向Buffer中写入数据
写数据到Buffer有两种方式:
1)从Channel写到Buffer。
2)通过Buffer的put()方法写到Buffer里。
从Channel写到Buffer的例子:
int bytesRead = inChannel.read(buf); // 从Channel(通道)读取到Buffer(缓冲区)中
通过put方法写Buffer的例子:
buf.put(127);
put方法有很多版本，允许你以不同的方式把数据写入到Buffer中。
例如，写到一个指定的位置，或者把一个字节数组写入到Buffer。
6、flip()方法使用
flip方法将Buffer从写模式切换到读模式。调用flip()方法会将position设回0，并将limit设置成之前position的值。
换句话说，position现在用于标记读的位置，limit表示之前写进了多少个byte、char等现在能读取多少个byte、char等。
7、从Buffer中读取数据
从Buffer中读取数据有两种方式:
1)从Buffer读取数据到Channel。
2)使用get()方法从Buffer中读取数据。
从Buffer读取数据到Channel的例子:
// 从Buffer中读取数据写入到通道中
int bytesWritten = inChannel.write(buf);
使用get()方法从Buffer中读取数据的例子:
byte aByte = buf.get();
get方法有很多版本，允许你以不同的方式从Buffer中读取数据。
例如，从指定position读取，或者从Buffer中读取数据到字节数组。
8、rewind()方法
Buffer.rewind()将position设回0，所以你可以重读Buffer中的所有数据。
limit保持不变，仍然表示能从Buffer中读取多少个元素(byte、char等)。
9、clear()和compact()方法
一旦读完Buffer中的数据，需要让Buffer准备好再次被写入。可以通过clear()或compact()方法来完成。
如果调用的是clear()方法，position将被设回0，limit被设置成capacity的值。换句话说，Buffer被清空了。
Buffer中的数据并未清除，只是这些标记告诉我们可以从哪里开始往Buffer里写数据。如果Buffer中有一些未读的数据，
调用clear()方法，数据将“被遗忘”，意味着不再有任何标记会告诉你哪些数据被读过，哪些还没有。
如果Buffer中仍有未读的数据，且后续还需要这些数据，但是此时想要先写些数据，那么使用compact()方法。
compact()方法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。
limit属性依然像clear()方法一样，设置成capacity。现在Buffer准备好写数据了，但是不会覆盖未读的数据。
10、mark()和reset()方法
通过调用Buffer.mark()方法，可以标记Buffer中的一个特定position。
之后可以通过调用Buffer.reset()方法恢复到这个position。例如：
buffer.mark();
//调用buffer读写方法，下面通过调用reset恢复到调用前的position位置。
buffer.reset(); // set position back to mark
11、equals()和compareTo()方法
可以使用equals()和compareTo()方法两个Buffer。
equals()
当满足下列条件时，表示两个Buffer相等。
1)有相同的类型(byte、char、int等)。
2)Buffer中剩余的byte、char等的个数相等。
3)Buffer中所有剩余的byte、char等都相同。
如你所见，equals只是比较Buffer的一部分，不是每一个在它里面的元素都比较。
实际上，它只比较Buffer中的剩余元素。
compareTo()
compareTo()方法比较两个Buffer的剩余元素(byte、char等)，如果满足下列条件，则认为一个Buffer"小于"另一个Buffer。
1)第一个不相等的元素小于另一个Buffer中对应的元素。
2)所有元素都相等，但第一个Buffer比另一个先耗尽(第一个Buffer的元素个数比另一个少)。
