NIO系列——缓冲区(Buffer)

Java NIO系统的核心在于：

　　　　　　　　　　　　通道(Channel)和缓冲区(Buffer)。通道表示打开到 IO 设备(例如：文件、套接字)的连接。

　　　　　　　　　　　　若需要使用 NIO 系统，需要获取用于连接 IO 设备的通道以及用于容纳数据的缓冲区。

　　　　　　　　　　　　然后操作缓冲区，对数据进行处理。

　　　　　　　　　　　　简而言之，Channel 负责传输， Buffer 负责存储

概念：

　　缓冲区（Buffer）：在 Java NIO 中负责数据的存取。缓冲区就是数组。用于存储不同数据类型的数据

　　　　　　　　一个用于特定基本数据类型的容器。由 java.nio 包定义的，所有缓冲区都是 Buffer 抽象类的子类。Java NIO 中的 Buffer 主要用于与 NIO 通道进行

　　　　　　　　交互，数据是从通道读入缓冲区，从缓冲区写
　　　　　　　　入通道中的。

       缓冲区的类型：

　　　　　　　　

* 根据数据类型不同（boolean 除外），提供了相应类型的缓冲区：
* ByteBuffer
* CharBuffer
* ShortBuffer
* IntBuffer
* LongBuffer
* FloatBuffer
* DoubleBuffer
*
* 上述缓冲区的管理方式几乎一致，通过 allocate() 获取缓冲区

* 二、缓冲区存取数据的两个核心方法：
* put() : 存入数据到缓冲区中
* get() : 获取缓冲区中的数据
*
* 三、缓冲区中的四个核心属性：
* capacity : 容量，表示缓冲区中最大存储数据的容量。一旦声明不能改变。
* limit : 界限，表示缓冲区中可以操作数据的大小。（limit 后数据不能进行读写）
* position : 位置，表示缓冲区中正在操作数据的位置。
*
* mark : 标记，表示记录当前 position 的位置。可以通过 reset() 恢复到 mark 的位置
*
* 0 <= mark <= position <= limit <= capacity
*
* 四、直接缓冲区与非直接缓冲区：
* 非直接缓冲区：通过 allocate() 方法分配缓冲区，将缓冲区建立在 JVM 的内存中
* 直接缓冲区：通过 allocateDirect() 方法分配直接缓冲区，将缓冲区建立在物理内存中。可以提高效率

import java.nio.ByteBuffer;

import org.junit.Test;

/*
 * 一、缓冲区（Buffer）：在 Java NIO 中负责数据的存取。缓冲区就是数组。用于存储不同数据类型的数据
 * 
 * 根据数据类型不同（boolean 除外），提供了相应类型的缓冲区：
 * ByteBuffer
 * CharBuffer
 * ShortBuffer
 * IntBuffer
 * LongBuffer
 * FloatBuffer
 * DoubleBuffer
 * 
 * 上述缓冲区的管理方式几乎一致，通过 allocate() 获取缓冲区
 * 
 * 二、缓冲区存取数据的两个核心方法：
 * put() : 存入数据到缓冲区中
 * get() : 获取缓冲区中的数据
 * 
 * 三、缓冲区中的四个核心属性：
 * capacity : 容量，表示缓冲区中最大存储数据的容量。一旦声明不能改变。
 * limit : 界限，表示缓冲区中可以操作数据的大小。（limit 后数据不能进行读写）
 * position : 位置，表示缓冲区中正在操作数据的位置。
 * 
 * mark : 标记，表示记录当前 position 的位置。可以通过 reset() 恢复到 mark 的位置
 * 
 * 0 <= mark <= position <= limit <= capacity
 * 
 * 四、直接缓冲区与非直接缓冲区：
 * 非直接缓冲区：通过 allocate() 方法分配缓冲区，将缓冲区建立在 JVM 的内存中
 * 直接缓冲区：通过 allocateDirect() 方法分配直接缓冲区，将缓冲区建立在物理内存中。可以提高效率
 */
public class TestBuffer {
    
    @Test
    public void test3(){
        //分配直接缓冲区
        ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocateDirect(1024);
        
        System.out.println(buf.isDirect());
    }
    
    @Test
    public void test2(){
        String str = "abcde";
        
        ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024);
        
        buf.put(str.getBytes());
        
        buf.flip();
        
        byte[] dst = new byte[buf.limit()];
        buf.get(dst, 0, 2);
        System.out.println(new String(dst, 0, 2));
        System.out.println(buf.position());
        
        //mark() : 标记
        buf.mark();
        
        buf.get(dst, 2, 2);
        System.out.println(new String(dst, 2, 2));
        System.out.println(buf.position());
        
        //reset() : 恢复到 mark 的位置
        buf.reset();
        System.out.println(buf.position());
        
        //判断缓冲区中是否还有剩余数据
        if(buf.hasRemaining()){
            
            //获取缓冲区中可以操作的数量
            System.out.println(buf.remaining());
        }
    }
    
    @Test
    public void test1(){
        String str = "abcde";
        
        //1. 分配一个指定大小的缓冲区
        ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024);
        
        System.out.println("-----------------allocate()----------------");
        System.out.println(buf.position());
        System.out.println(buf.limit());
        System.out.println(buf.capacity());
        
        //2. 利用 put() 存入数据到缓冲区中
        buf.put(str.getBytes());
        
        System.out.println("-----------------put()----------------");
        System.out.println(buf.position());
        System.out.println(buf.limit());
        System.out.println(buf.capacity());
        
        //3. 切换读取数据模式
        buf.flip();
        
        System.out.println("-----------------flip()----------------");
        System.out.println(buf.position());
        System.out.println(buf.limit());
        System.out.println(buf.capacity());
        
        //4. 利用 get() 读取缓冲区中的数据
        byte[] dst = new byte[buf.limit()];
        buf.get(dst);
        System.out.println(new String(dst, 0, dst.length));
        
        System.out.println("-----------------get()----------------");
        System.out.println(buf.position());
        System.out.println(buf.limit());
        System.out.println(buf.capacity());
        
        //5. rewind() : 可重复读
        buf.rewind();
        
        System.out.println("-----------------rewind()----------------");
        System.out.println(buf.position());
        System.out.println(buf.limit());
        System.out.println(buf.capacity());
        
        //6. clear() : 清空缓冲区. 但是缓冲区中的数据依然存在，但是处于“被遗忘”状态
        buf.clear();
        
        System.out.println("-----------------clear()----------------");
        System.out.println(buf.position());
        System.out.println(buf.limit());
        System.out.println(buf.capacity());
        
        System.out.println((char)buf.get());
        
    }

}