一. Buffer介绍
Buffer，故名思意，缓冲区，实际上是一个容器，是一个连续数组。Channel提供从文件、网络读取数据的渠道，但是读取或写入的数据都必须经由Buffer。具体看下面这张图就理解了：
上面的图描述了从一个客户端向服务端发送数据，然后服务端接收数据的过程。客户端发送数据时，必须先将数据存入Buffer中，然后将Buffer中的内容写入通道。服务端这边接收数据必须通过Channel将数据读入到Buffer中，然后再从Buffer中取出数据来处理。
Buffer本质上就是一块内存区，可以用来写入数据，并在稍后读取出来。这块内存被NIO Buffer包裹起来，对外提供一系列的读写方便开发的接口。
在NIO中，Buffer是一个顶层父类，它是一个抽象类，常用的Buffer的子类有：
- ByteBuffer
- IntBuffer
- CharBuffer
- LongBuffer
- DoubleBuffer
- FloatBuffer
- ShortBuffer
如果是对于文件读写，上面几种Buffer都可能会用到。但是对于网络读写来说，用的最多的是ByteBuffer。
字节缓冲区和其他缓冲区类型最明显的不同在于，它们可能成为通道所执行I/O的源头或目标，如果对NIO有了解的朋友们一定知道，通道只接收ByteBuffer作为参数。如我们所知道的，操作系统在内存区域进行I/O操作，这些内存区域，就操作系统方面而言，是相连的字节序列。于是，毫无疑问，只有字节缓冲区有资格参与I/O操作
二. Buffer的属性
- capacity(容量)：buffer本质是一个数组，在初始化时有固定的大小，这个值就是容量。容量不可改变，一旦缓冲区满了，需要将其清空才能将继续进行读写操作。
ByteBuffer bf = ByteBuffer.allocate(10); //创建了一个最大容量为10的字节缓冲区
- position(位置)：表示当前的位置，初始化时为0，当一个基本数据类型的数据写入buffer时，position会向前移动到下一个可插入数据的Buffer单元。position最大值可以是 capacity-1。
- limit（限制）：在缓冲区写模式下，limit表示你最多能往Buffer里写多少数据，大小等于capacity；在缓冲区读模式下，limit表示能从缓冲区内读取到多少数据，因此，当切换Buffer到读模式时，limit会被设置成写模式下的position值。可以认为是缓冲区中实际元素的数量
- mark（标记）：一个备忘位置，调用mark()方法的话，mark值将存储当前position的值，等下次调用reset()方法时，会设定position的值为之前的标记值。
1 package com.test.a;
2
3 import java.io.FileInputStream;
4 import java.io.FileNotFoundException;
5 import java.io.FileOutputStream;
6 import java.io.IOException;
7 import java.nio.ByteBuffer;
8 import java.nio.channels.FileChannel;
9
10 public class Test {
11 public static void main(String[] args) throws IOException{
12 FileInputStream fileInputStream=new FileInputStream("C:\\Users\\hermioner\\Desktop\\in.txt");
13 FileChannel fileChannel=fileInputStream.getChannel();
14
15 FileOutputStream fileOutputStream=new FileOutputStream("C:\\Users\\hermioner\\Desktop\\out.txt");
16 FileChannel fileChannel2=fileOutputStream.getChannel();
17
18 //初始化缓冲区
19 ByteBuffer buffer=ByteBuffer.allocate(20);
20 System.out.println("通道文件的大小："+fileChannel.size());
21 System.out.println("缓冲区初始化时当前位置："+buffer.position());
22 System.out.println("缓冲区初始化时可写的限制："+buffer.limit());
23 System.out.println("------------循环开始---------");
24
25 //判断通道内数据是否读取完成
26 while(-1 != fileChannel.read(buffer))
27 {
28 System.out.println("缓冲区写模式下当前位置："+buffer.position());
29 System.out.println("缓冲区写模式下的限制："+buffer.limit());
30
31 //将缓冲区从写模式切换到读模式
32 buffer.flip();
33 System.out.println("缓冲区读模式下当前位置："+buffer.position());
34 System.out.println("缓冲区读模式下的限制："+buffer.limit());
35
36 //判断缓冲区内是否还有数据可读取
37 while(buffer.hasRemaining()) {
38 fileChannel2.write(buffer);
39 }
40 buffer.clear();
41 }
42 fileChannel.close();
43 fileChannel2.close();
44 fileOutputStream.close();
45 fileInputStream.close();
46
47 }
48 }
1 通道文件的大小：13 2 缓冲区初始化时当前位置：0 3 缓冲区初始化时可写的限制：20 4 ------------循环开始--------- 5 缓冲区写模式下当前位置：13 6 缓冲区写模式下的限制：20 7 缓冲区读模式下当前位置：0 8 缓冲区读模式下的限制：13
执行结果，out.txt文件中的内容和in.txt文件中的内容一样样，且为：
hello,
world
说明：可以看到，在缓冲区写模式下，limit的大小始终等于capacity；而在读模式下，limit等于模式切换前position的大小
position <= limit <= capacity
再举个例子，观察四个值得变化：
（1）创建一个容量大小为10的字节缓冲区
ByteBuffer bf = ByteBuffer.allocate(10);
此时：mark = -1; position = 0; limit =10 ; capacity = 10;
（2）往缓冲区中put五个字节
bf.put((byte)‘H‘).put((byte)‘e‘).put((byte)‘l‘).put((byte)‘l‘).put((byte)‘0‘);
注意这里一个字符是占用两个字节的，但是英文字符只占用一个字节，所以这样是可以实现存储效果的。
此时：此时：mark = -1; position = 5; limit = 10; capacity = 10;
（3）调用flip方法，切换为读就绪状态
bf.flip();
此时：mark = -1; position = 0; limit = 5; capacity = 10;
（4）读取两个元素
System.out.println("" + (char) bf.get() + (char) bf.get());
此时：mark = -1; position = 2; limit = 5; capacity = 10;
（5）标记此时的position位置
bf.mark();
此时：mark = 2; position = 2; limit = 5; capacity = 10;
（6）读取两个元素后，恢复到之前mark的位置处
System.out.println("" + (char) bf.get() + (char) bf.get());
bf.reset();
执行完第二行代码：mark = 2; position = 2; limit = 5; capacity = 10;
（7）调用compact方法，释放已读取数据的空间，准备重新填充缓存区
bf.compact();
此时：mark = 2; position = 3; limit = 10; capacity = 10;
注意观察数组中元素的变化，实际上进行了数组拷贝，抛弃了已读字节元素，保留了未读字节元素；
三. Buffer中的重要方法
3.1 flip
buffer.flip()该方法是用于将缓冲区从写模式切换到读模式，这是一种固定写法
public final Buffer flip() {
limit = position;
position = 0;
mark = -1;
return this;
}
3.2 remaind方法
public final Buffer rewind() {
position = 0;
mark = -1;
return this;
}
将position的位置设置为0，表示可以重新读取Buffer中的所有数据，limit保持不变。
3.3 clear方法
public final Buffer clear() {
position = 0;
limit = capacity;
mark = -1;
return this;
}
- 一旦完成对buffer中数据的读取，需要让buffer做好再次被写入的准备，这时候可以调用clear方法来完成。
- clear方法将position设置为0，limit设置为容量的值，也就意味着buffer被清空了，但是这个清空的概念是写入数据可以从缓冲区的指定位置开始，但buffer里面的数据并没有 删除。
- 如果buffer里面还有数据没有被读取，这个时候调用clear方法会导致那些数据被“遗忘”，因为没有标记告诉你哪些是读取过哪些没有被读取。
3.4 向buffer中写入数据
- 通过channel写入；
- 通过buffer的put方法写入：
buffer.put("channel".getBytes());
3.5 读取buffer中的数据
- 通过channel读取；
- 通过buffer的get方法读取：
byte b = buffer.get();
四. 利用Buffer读写数据，通常遵循四个步骤
- 把数据写入buffer；
- 调用flip；
- 从Buffer中读取数据；
- 调用buffer.clear()或者buffer.compact()。
当写入数据到buffer中时，buffer会记录已经写入的数据大小。当需要读数据时，通过 flip() 方法把buffer从写模式调整为读模式；在读模式下，可以读取所有已经写入的数据。
当读取完数据后，需要清空buffer，以满足后续写入操作。清空buffer有两种方式：调用 clear() 或 compact() 方法。clear会清空整个buffer，compact则只清空已读取的数据，未被读取的数据会被移动到buffer的开始位置，写入位置则近跟着未读数据之后。
参考文献：
https://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3919162.html
https://www.cnblogs.com/dongguacai/p/5812831.html
https://www.cnblogs.com/chenpi/p/6475510.html
原文地址：https://www.cnblogs.com/Hermioner/p/9788081.html