如何使用 Java 中 缓冲区类 Buffer

1. 什么是Buffer 缓冲区

缓冲区（Buffer）：就是在内存中预留指定大小的存储空间用来对输入/输出(I/O)的数据作临时存储，这部分预留的内存空间就叫做缓冲区 缓冲区本质上是一个可以读写数据的内存块，可以理解成是一个数组，该对象提供了一组方法，可以更轻松地使用内存块

2.Buffer及其常用子类

从 JDK1.4开始,提供使用Buffer类

3.Buffer 相关API介绍

        ByteBuffer bbf = ByteBuffer.allocate(10);

        System.out.println("当前索引"+bbf.position());
        System.out.println("最大索引位置"+bbf.limit());
        System.out.println("能操作索引长度"+bbf.remaining());
        System.out.println("缓冲区总长度"+bbf.capacity());

4.创建Buffer实例

方式一 : 指定缓冲区的容量

        //方式一: 指定容量为10个字节
        ByteBuffer allocate = ByteBuffer.allocate(10);

public static ByteBuffer allocate(int capacity)分配一个新的字节缓冲区。 
新缓冲区的位置将为零，其限制将为其容量，其标记将不定义，并且其每个元素将被初始化为零。 它将有一个backing array ，其array offset将为零。 

参数 
capacity - 新的缓冲区的容量，以字节为单位 
结果 
新的字节缓冲区 
异常 
IllegalArgumentException - 如果 capacity是负整数 

方式二: 指定缓存区内容与容量

        //方式二: 指定数组内容
        ByteBuffer wrap = ByteBuffer.wrap("abc".getBytes());

public static ByteBuffer wrap(byte[] array)将一个字节数组包装到缓冲区中。 
新的缓冲区将由给定的字节数组支持; 也就是说，对缓冲区的修改将导致数组被修改，反之亦然。 新缓冲区的容量和限制将为array.length ，其位置将为零，其标志将不确定。 其backing array将是给定的数组，其array offset>将为零。 

参数 
array - 将返回此缓冲区的数组 
结果 
新的字节缓冲区 

5. Buffer 的增查改

增 与 修改

增

        ByteBuffer bbf = ByteBuffer.allocate(10);
        //添加一个字节
        bbf.put((byte) '1');
        //添加一个字节数组
        bbf.put("234".getBytes());

修改 :

        ByteBuffer bbf = ByteBuffer.wrap("abcd".getBytes());

        byte b = bbf.get(0);
        System.out.println("b = " + b);
        bbf.put(0,(byte) 48);
         b = bbf.get(0);
        System.out.println("b = " + b);

查

如何查找缓冲区中的内容呢 ? 可以调用 get 方法

一次读一个字节

        //切换到读模式
        bbf.flip();
        //获取缓冲区中的内容

        while (bbf.hasRemaining()) {
            System.out.println("bbf.get() = " +bbf.get());
        }

一次读一个字节数组

        //切换到读模式
        bbf.flip();
        //获取缓冲区中的内容

        byte[] bytes = new byte[9];
        bbf.get(bytes,0,bbf.remaining());
        System.out.println(new String(bytes));

6.读与写模式

6.1 flip 读模式

当调用 flip() 方法,切换为读模式时 limit 来到当前 position 的位置 而 position 将回到 起始位置

        ByteBuffer bbf = ByteBuffer.allocate(10);
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            bbf.put((byte) i);
        }
        System.out.println("当前索引 = "+bbf.position());
        System.out.println("当前limit = "+bbf.limit());
        System.out.println("切换读模式");
        bbf.flip();
        System.out.println("当前索引 = "+bbf.position());
        System.out.println("当前limit = "+bbf.limit());

当前索引 = 3
当前limit = 10
切换读模式
当前索引 = 0
当前limit = 3

调用 rewind() 方法 可将 position 再次移到起始位置 实现重复读

6.2 clear 写模式

当调用 clear() 方法,切换为写模式时 limit 来到当前 capacity 的位置 而 position 将回到 起始位置

此时如果进行添加操作,原值将被覆盖

ByteBuffer bbf = ByteBuffer.allocate(10);
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            bbf.put((byte) i);
        }
        System.out.println("当前索引 = "+bbf.position());
        System.out.println("当前limit = "+bbf.limit());
        System.out.println("切换读模式");
        bbf.flip();  //切换读模式
        System.out.println("当前索引 = "+bbf.position());
        System.out.println("当前limit = "+bbf.limit());

        while (bbf.hasRemaining()){
            System.out.println(bbf.get());
        }
       
        bbf.clear();//切换写模式
        System.out.println("切换写模式");
        System.out.println("当前索引 = "+bbf.position());
        System.out.println("当前limit = "+bbf.limit());
        for (int i = 2; i >=0; i--) {
            bbf.put((byte) i);
        }
        System.out.println("3次添加操作后的索引 = "+bbf.position());
        System.out.println("3次添加操作后的limit = "+bbf.limit());
        bbf.flip();//再次切换读模式,原值已经被替换
        while (bbf.hasRemaining()){
            System.out.println(bbf.get());
        }

当前索引 = 3
当前limit = 10
切换读模式
当前索引 = 0
当前limit = 3
0
1
2
切换写模式
当前索引 = 0
当前limit = 10
3次添加操作后的索引 = 3
3次添加操作后的limit = 10
2
1
0

7. 总结

1. capacity：容量 limit： 界限（最多能读/写到哪里）posotion：索引位置
2. 获取缓冲区里面数据之前，需要调用flip方法
3. 再次写数据之前，需要调用clear方法，但是数据还未消失，等再次写入数据，被覆盖了才会消失。