Java NIO Buffer解析

主要属性

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。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。
三者关系如下：

Buffer构造器

尽管Buffer是一个抽象类，但是依然有自己的构造器。
其主要作用是初始化抽象类的成员和子类的初始化。

Buffer(int mark, int pos, int lim, int cap) {       // package-private
    if (cap < 0)
        throw new IllegalArgumentException("Negative capacity: " + cap);
    this.capacity = cap;
    limit(lim);
    position(pos);
    if (mark >= 0) {
        if (mark > pos)
            throw new IllegalArgumentException("mark > position: ("
                                               + mark + " > " + pos + ")");
        this.mark = mark;
    }
}

Buffer常用方法

allocate() 分配一段空间的Buffer对象
put() 用于往Buffer中添加元素
flip() 用于将写模式转化为读模式
hasRemaining() 判断Buffer中是否还有元素可读
get() 读取Buffer中position位置的元素
clear() 清空Buffer
compact() 清除已读取的部分

关于Buffer的数据结构

通过查看java.nio.IntBuffer这个类的初始化函数及成员（如下），可以确定，Buffer的基本数据结构是数组！

final int[] hb;                  // Non-null only for heap buffers
final int offset;
boolean isReadOnly;                 // Valid only for heap buffers

// Creates a new buffer with the given mark, position, limit, capacity,
// backing array, and array offset
//
IntBuffer(int mark, int pos, int lim, int cap,   // package-private
          int[] hb, int offset)
{
    super(mark, pos, lim, cap);
    this.hb = hb;
    this.offset = offset;
}

关于compact函数的实现

这个函数我是比较感兴趣的，他与clear()的区别是只删除已读的部分。

通过查看java.nio.HeapIntBuffer，该类是java.nio.IntBuffer的子类，可以得知compact函数的实现。

public IntBuffer compact() {
    // 将剩余的没有访问的元素拷贝到Buffer从零开始的位置
    System.arraycopy(hb, ix(position()), hb, ix(0), remaining());
    // 重置position
    position(remaining());
    // 重置limit
    limit(capacity());
    // 删除mark
    discardMark();
    return this;
}

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