轉載自：李會軍•寧靜致遠
在上一篇文章中介紹了緩衝區內部對於狀態變化的跟蹤機制，而對於NIO中緩衝區來說，還有很多的內容值的學習，如緩衝區的分片與數據共享，只讀緩衝區等。在本文中我們來看一下緩衝區一些更細節的內容。
緩衝區的分配
在前面的幾個例子中，我們已經看過了，在創建一個緩衝區對象時，會調用靜態方法allocate()來指定緩衝區的容量，其實調用 allocate()相當於創建了一個指定大小的數組，並把它包裝爲緩衝區對象。或者我們也可以直接將一個現有的數組，包裝爲緩衝區對象，如下示例代碼所示：
public class BufferWrap {
public void myMethod()
{
// 分配指定大小的緩衝區
ByteBuffer buffer1 = ByteBuffer.allocate(10);
// 包裝一個現有的數組
byte array[] = new byte[10];
ByteBuffer buffer2 = ByteBuffer.wrap( array );
}
}緩衝區分片
在NIO中，除了可以分配或者包裝一個緩衝區對象外，還可以根據現有的緩衝區對象來創建一個子緩衝區，即在現有緩衝區上切出一片來作爲一個新的緩衝區，但現有的緩衝區與創建的子緩衝區在底層數組層面上是數據共享的，也就是說，子緩衝區相當於是現有緩衝區的一個視圖窗口。調用slice()方法可以創建一個子緩衝區，讓我們通過例子來看一下：
import java.nio.*;
public class Program {
static public void main( String args[] ) throws Exception {
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate( 10 );
// 緩衝區中的數據0-9
for (int i=0; i<buffer.capacity(); ++i) {
buffer.put( (byte)i );
}
// 創建子緩衝區
buffer.position( 3 );
buffer.limit( 7 );
ByteBuffer slice = buffer.slice();
// 改變子緩衝區的內容
for (int i=0; i<slice.capacity(); ++i) {
byte b = slice.get( i );
b *= 10;
slice.put( i, b );
}
buffer.position( 0 );
buffer.limit( buffer.capacity() );
while (buffer.remaining()>0) {
System.out.println( buffer.get() );
}
}
}
只讀緩衝區
只讀緩衝區非常簡單，可以讀取它們，但是不能向它們寫入數據。可以通過調用緩衝區的asReadOnlyBuffer()方法，將任何常規緩衝區轉 換爲只讀緩衝區，這個方法返回一個與原緩衝區完全相同的緩衝區，並與原緩衝區共享數據，只不過它是隻讀的。如果原緩衝區的內容發生了變化，只讀緩衝區的內容也隨之發生變化：import java.nio.*;
public class Program {
static public void main( String args[] ) throws Exception {
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate( 10 );
// 緩衝區中的數據0-9
for (int i=0; i<buffer.capacity(); ++i) {
buffer.put( (byte)i );
}
// 創建只讀緩衝區
ByteBuffer readonly = buffer.asReadOnlyBuffer();
// 改變原緩衝區的內容
for (int i=0; i<buffer.capacity(); ++i) {
byte b = buffer.get( i );
b *= 10;
buffer.put( i, b );
}
readonly.position(0);
readonly.limit(buffer.capacity());
// 只讀緩衝區的內容也隨之改變
while (readonly.remaining()>0) {
System.out.println( readonly.get());
}
}
}如果嘗試修改只讀緩衝區的內容，則會報ReadOnlyBufferException異常。只讀緩衝區對於保護數據很有用。在將緩衝區傳遞給某個 對象的方法時，無法知道這個方法是否會修改緩衝區中的數據。創建一個只讀的緩衝區可以保證該緩衝區不會被修改。只可以把常規緩衝區轉換爲只讀緩衝區，而不能將只讀的緩衝區轉換爲可寫的緩衝區。
直接緩衝區
直接緩衝區是爲加快I/O速度，使用一種特殊方式爲其分配內存的緩衝區，JDK文檔中的描述爲：給定一個直接字節緩衝區，Java虛擬機將盡最大努 力直接對它執行本機I/O操作。也就是說，它會在每一次調用底層操作系統的本機I/O操作之前(或之後)，嘗試避免將緩衝區的內容拷貝到一箇中間緩衝區中 或者從一箇中間緩衝區中拷貝數據。要分配直接緩衝區，需要調用allocateDirect()方法，而不是allocate()方法，使用方式與普通緩衝區並無區別，如下面的拷貝文件示例：import java.io.*;
import java.nio.*;
import java.nio.channels.*;
public class Program {
static public void main( String args[] ) throws Exception {
String infile = "c:\\test.txt";
FileInputStream fin = new FileInputStream( infile );
FileChannel fcin = fin.getChannel();
String outfile = String.format("c:\\testcopy.txt");
FileOutputStream fout = new FileOutputStream( outfile );
FileChannel fcout = fout.getChannel();
// 使用allocateDirect，而不是allocate
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocateDirect( 1024 );
while (true) {
buffer.clear();
int r = fcin.read( buffer );
if (r==-1) {
break;
}
buffer.flip();
fcout.write( buffer );
}
}
}內存映射文件I/O
內存映射文件I/O是一種讀和寫文件數據的方法，它可以比常規的基於流或者基於通道的I/O快的多。內存映射文件I/O是通過使文件中的數據出現爲 內存數組的內容來完成的，這其初聽起來似乎不過就是將整個文件讀到內存中，但是事實上並不是這樣。一般來說，只有文件中實際讀取或者寫入的部分纔會映射到內存中。如下面的示例代碼：import java.io.*;
import java.nio.*;
import java.nio.channels.*;
public class Program {
static private final int start = 0;
static private final int size = 1024;
static public void main( String args[] ) throws Exception {
RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile( "c:\\test.txt", "rw" );
FileChannel fc = raf.getChannel();
MappedByteBuffer mbb = fc.map( FileChannel.MapMode.READ_WRITE,
start, size );
mbb.put( 0, (byte)97 );
mbb.put( 1023, (byte)122 );
raf.close();
}
}關於緩衝區的細節內容，我們已經用了兩篇文章來介紹。在下一篇中將會介紹NIO中更有趣的部分Nonblocking I/O。
(未完待續)