分享的是《Redis五种数据结构以及三种高级数据结构解析》，这篇给大家分享《详解NIOBuffer类》。
详解NIOBuffer类
NIO的Buffer本质上是一个内存块，既可以写入数据，也可以从中读取数据。JavaNIO中代表缓冲区的Buffer类是一个抽象类，位于java.nio包中。
NIO的Buffer内部是一个内存块（数组），与普通的内存块（Java数组）不同的是：NIOBuffer对象提供了一组比较有效的方法，用来进行写入和读取的交替访问。
tips:Buffer类是一个非线程安全类。(Buffersarenotsafeforusebymultipleconcurrentthreads.)
1Buffer类API介绍
Buffer类是一个抽象类，对应于Java的主要数据类型。在NIO中，有8种缓冲区类，ByteBuffer、CharBuffer、DoubleBuffer、FloatBuffer、IntBuffer、LongBuffer、ShortBuffer、MappedByteBuffer。前7种Buffer类型覆盖了能在IO中传输的所有Java基本数据类型，第8种类型是一种专门用于内存映射的ByteBuffer类型。
使用最多的是ByteBuffer（二进制字节缓冲区）类型
1.1Buffer类的重要属性
Buffer的子类会拥有一块内存，作为数据的读写缓冲区，但是读写缓冲区并没有定义在Buffer基类中，而是定义在具体的子类中。例如，ByteBuffer子类就拥有一个byte[]类型的数组成员finalbyte[]hb，可以作为自己的读写缓冲区，数组的元素类型与Buffer子类的操作类型相对应。
publicabstractclassByteBufferextendsBufferimplementsComparableByteBuffer{
finalbyte[]hb;
}
为了记录读写的状态和位置，Buffer类额外提供了一些重要的属性，其中有三个重要的成员属性：capacity（容量）、position（读写位置）和limit（读写的限制）
1.1.1capacity属性,position属性,limit属性
capacity属性Buffer类的capacity属性表示内部容量的大小。一旦写入的对象数量超过了capacity，缓冲区就满了，不能再写入了。
Buffer类的capacity属性一旦初始化，就不能再改变。
Buffer类的对象在初始化时会按照capacity分配内部数组的内存，在数组内存分配好之后，它的大小就不能改变了。
position属性Buffer类的position属性表示当前的位置。
position属性的值与缓冲区的读写模式有关。在不同的模式下，position属性值的含义是不同的，在缓冲区进行读写的模式改变时，position值会进行相应的调整。
在写模式下，position值的变化规则如下：
（1）在刚进入写模式时，position值为0，表示当前的写入位置为从头开始。
（2）每当一个数据写到缓冲区之后，position会向后移动到下一个可写的位置。
（3）初始的position值为0，最大可写值为limit-1。当position值达到limit时，缓冲区就已经无空间可写了。
在读模式下，position值的变化规则如下：
（1）当缓冲区刚开始进入读模式时，position会被重置为0。
（2）当从缓冲区读取时，也是从position位置开始读。读取数据后，position向前移动到下一个可读的位置。
（3）在读模式下，limit表示可读数据的上限。position的最大值为最大可读上限limit，当position达到limit时表明缓冲区已经无数据可读。
当新建了一个缓冲区实例时，缓冲区处于写模式，这时是可以写数据的。在数据写入完成后，如果要从缓冲区读取数据，就要进行模式的切换，可以调用flip()方法将缓冲区变成读模式，flip为翻转的意思。
在从写模式到读模式的翻转过程中，position和limit属性值会进行调整，具体的规则是：
（1）limit属性被设置成写模式时的position值，表示可以读取的最大数据位置。
（2）position由原来的写入位置变成新的可读位置，也就是0，表示可以从头开始读。
也就是说flip把limit设为position，再把position设为0。
limit属性Buffer类的limit属性表示可以写入或者读取的数据最大上限,其属性值的具体含义也与缓冲区的读写模式有关。
在写模式下，limit属性值的含义为可以写入的数据最大上限。在刚进入写模式时，limit的值会被设置成缓冲区的capacity值，表示可以一直将缓冲区的容量写满。
在读模式下，limit值的含义为最多能从缓冲区读取多少数据。
一般来说，在进行缓冲区操作时是先写入再读取的。当缓冲区写入完成后，就可以开始从Buffer读取数据，调用flip()方法（翻转），这时limit的值也会进行调整。将写模式下的position值设置成读模式下的limit值，也就是说，将之前写入的最大数量作为可以读取数据的上限值。
Buffer在翻转时的属性值调整主要涉及position、limit两个属性，下面举一个简单的例子：
（1）首先，创建缓冲区。新创建的缓冲区处于写模式，其position值为0，limit值为最大容量capacity。
（2）然后，向缓冲区写数据。每写入一个数据，position向后面移动一个位置，也就是position的值加1。这里假定写入了5个数，当写入完成后，position的值为5。
（3）最后，使用flip方法将缓冲区切换到读模式。limit的值会先被设置成写模式时的position值，所以新的limit值是5，表示可以读取数据的最大上限是5。之后调整position值，新的position会被重置为0，表示可以从0开始读。
标记属性：mark（标记）属性
在缓冲区操作过程当中，可以将当前的position值临时存入mark属性中；需要的时候，再从mark中取出暂存的标记值，恢复到position属性中，重新从position位置开始处理。
这里主要涉及两个方法：
mark方法：将当前的position值临时存入mark属性中reset方法：恢复到position属性中1.2Buffer类中的重要方法
详细介绍Buffer类的几个常用方法，包含Buffer实例的创建、写入、读取、重复读、标记和重置等。
1.2.1allocate()：创建Buffer实例
TestpublicvoidtestAllocate(){
//参数：指定capacity属性，不能小于0
ByteBufferbyteBuffer=ByteBuffer.allocate();
System.out.println(position=+byteBuffer.position());
System.out.println(capacity=+byteBuffer.capacity());
System.out.println(limit=+byteBuffer.limit());
}
输出结果：
position=0
capacity=
limit=
一个缓冲区在新建后处于写模式，position属性（代表写入位置）的值为0，缓冲区的capacity值是初始化时allocate方法的参数值（这里是），而limit最大可写上限值也为allocate方法的初始化参数值。
1.2.2put方法：写入数据
在调用allocate()方法分配内存、返回了实例对象后，缓冲区实例对象处于写模式，可以写入对象，
如果要把对象写入缓冲区，就需要调用put()方法。put()方法很简单，只有一个参数，即需要写入的对象，只不过要求写入的数据类型与缓冲区的类型保持一致。
Test(expected=BufferOverflowException.class)publicvoidtestPut(){
IntBufferbuffer=IntBuffer.allocate(5);
buffer.put(1);
buffer.put(2);
buffer.put(3);
buffer.put(4);
buffer.put(5);
System.out.println(position=+buffer.position());
System.out.println(capacity=+buffer.capacity());
System.out.println(limit=+buffer.limit());
//转成数数组
int[]array=buffer.array();
Arrays.stream(array).forEach(System.out::print);
//前面已经写入5个数据了，尝试在写入就会抛出异常:BufferOverflowException
buffer.put(6);
}
输出：
position=5
capacity=5
limit=5
1.2.3flip()
向缓冲区写入数据之后，是否可以直接从缓冲区读取数据呢？不能！这时缓冲区还处于写模式，如果需要读取数据，要将缓冲区转换成读模式。
TestpublicvoidtestFlip(){
IntBufferbuffer=IntBuffer.allocate(20);
buffer.put(1);
buffer.put(2);
buffer.put(3);
buffer.put(4);
buffer.put(5);
System.out.println(调用flip之前);
System.out.println(position=+buffer.position()+;capacity=+buffer.capacity()+;limit=+buffer.limit());
//调用
buffer.flip();
System.out.println(调用flip之后);
System.out.println(position=+buffer.position()+;capacity=+buffer.capacity()+;limit=+buffer.limit());
}
输出：
调用flip之前
position=5;capacity=20;limit=20
调用flip之后
position=0;capacity=20;limit=5
调用flip()方法后，新模式下可读上限limit的值变成了之前写模式下的position属性值，也就是5；而新的读模式下的position值简单粗暴地变成了0，表示从头开始读取。
对flip()方法从写入到读取转换的规则，：
设置可读上限limit的属性值。将写模式下的缓冲区中内容的最后写入位置position值作为读模式下的limit上限值。其次，把读的起始位置position的值设为0，表示从头开始读。最后，清除之前的mark标记，因为mark保存的是写模式下的临时位置，发生模式翻转后，如果继续使用旧的mark标记，就会造成位置混乱。源码也很简单就是干了这三件事
publicfinalBufferflip(){
//设置可读上限limit，设置为写模式下的position值
limit=position;
//把读的起始位置position的值设为0，表示从头开始读
position=0;
//清除之前的mark标记
mark=-1;
//返回当前实例
returnthis;
}
1.2.4get方法：读取数据
get()方法每次从position的位置读取一个数据，并且进行相应的缓冲区属性的调整。
TestpublicvoidtestGet1(){
IntBufferbuffer=IntBuffer.allocate(20);
System.out.println(刚初始化buffer：);
System.out.println(position=+buffer.position()+;capacity=+buffer.capacity()+;limit=+buffer.limit());
buffer.put(1);
buffer.put(2);
buffer.put(3);
buffer.put(4);
buffer.put(5);
System.out.println(调用flip之前：);
System.out.println(position=+buffer.position()+;capacity=+buffer.capacity()+;limit=+buffer.limit());
buffer.flip();
System.out.println(调用flip之后：);
System.out.println(position=+buffer.position()+;capacity=+buffer.capacity()+;limit=+buffer.limit());
inti=buffer.get();
System.out.println(调用get之后：);
System.out.println(position=+buffer.position()+;capacity=+buffer.capacity()+;limit=+buffer.limit());
}
输出：
刚初始化buffer：
position=0;capacity=20;limit=20
调用flip之前：
position=5;capacity=20;limit=20
调用flip之后：
position=0;capacity=20;limit=5
调用get之后：
position=1;capacity=20;limit=5
分析：
声明的buffer的capacity是20个数据，此时position=0;capacity=20放了5个数据之后，position就从零一定移动到了5调用flip之后，准备读取数据，就会把position置为0，limit置为刚刚的5（因为现在只有5个数据可读）调用get读取数据（读取出当前position位置的数据，此时就是0位置出的数据那就是1），position就从0移动了1个位置，position=1了读取操作会改变可读位置position的属性值，而可读上限limit值并不会改变。在position值和limit值相等时，表示所有数据读取完成，position指向了一个没有数据的元素位置，已经不能再读了，此时再读就会抛出BufferUnderflowException异常。
get还有一个重载方法，可以读取指定索引的数据，但是这个方法不会移动position
TestpublicvoidtestGet2(){
IntBufferbuffer=IntBuffer.allocate(20);
System.out.println(刚初始化buffer：);
System.out.println(position=+buffer.position()+;capacity=+buffer.capacity()+;limit=+buffer.limit());
buffer.put(1);
buffer.put(2);
buffer.put(3);
buffer.put(4);
buffer.put(5);
System.out.println(调用flip之前：);
System.out.println(position=+buffer.position()+;capacity=+buffer.capacity()+;limit=+buffer.limit());
buffer.flip();
System.out.println(调用flip之后：);
System.out.println(position=+buffer.position()+;capacity=+buffer.capacity()+;limit=+buffer.limit());
inti=buffer.get(2);
System.out.println(调用get之后，读取的数据是：+i);
System.out.println(position=+buffer.position()+;capacity=+buffer.capacity()+;limit=+buffer.limit());
}
输出
刚初始化buffer：
position=0;capacity=20;limit=20
调用flip之前：
position=5;capacity=20;limit=20
调用flip之后：
position=0;capacity=20;limit=5
调用get之后，读取的数据是：3
position=0;capacity=20;limit=5
此时position没有移动，读取出的数据就是的position为2的数据也就是3
1.2.5clear()清空/