當使用 java NIO 來讀寫檔案或 socket 時，一定會用到 ByteBuffer，大部份的人一開始會被它提供的許多 method 搞得很混亂，像是 flip、compact，甚至會質疑為什麼是提供這些 method ? 還有，ByteBuffer 中的三個指標 position、limit、capacity 會怎麼移動? 這裡做點簡單的說明。

• allocate

　　使用 ByteBuffer 前，一定要先為它向系統要一塊記憶體，如下:

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);

　　這時候指標的位置會如下:

　　position = 0

　　limit = 1024

　　capacity = 1024

　　毫無疑問的，capacity 是指這個緩衝區的總量，這個數字在後續的各項操作都不會改變。

　　position 是指，資料可以從這裡開始放進去，一直放到 limit 所指的位置。

• read

　　當我們用 socketChannel 讀取一段資料到緩衝區後會怎麼變化? 程式如下:

socketChannel.read(buffer);

　　假設讀入的資料有 153 個 bytes，那麼，指標會如下變化:

　　position = 153

　　limit = 1024

　　capacity = 1024

　　position 指向下一個可將資料讀入緩衝區的位置，limit 仍是指可被讀入資料的限制，不可超過這個位置。

　　通常，程式讀入一段資料後，當然會想要處理這段資料，處理前，會先下 flip 指令:

　　limit 會被設定為原本 position 的值，即 153，position =0，這表示，之後的程式可透過 get() 來讀取 position 到 limit 這段區間的資料。

byte b = buffer.get();

　　每呼叫一次 get()，即會傳回 position 所指位置的資料，並將 position 加1，position 最多可以加到 limit，如果 position 已經等於 limit，再呼叫 get()，會拋出 BufferUnderflowException 例外。

　　有另外一個 method - get(i)，可以指定要讀取特定位置的資料，這個 method 呼叫後除了傳回值外，不會移動 position。

• wrap

　　如果是要寫資料到 socket 呢? 這時候可能就會用到 wrap 這個 method，將一段原本放於 byte[] 陣列中的資料，放入 ByteBuffer 裡。

byte[] b = new byte[100];// put something to bByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap(b);

　　如下的程式，會產生一個長為 100 bytes 的 ByteBuffer，並放入 b 的資料，所以，各指標如下:

　　position = 0

　　limit = 100

　　capacity = 100

• write

　　在 buffer 中有了資料後，要寫入 socket 連線裡，程式如下:

socketChannel.write(buffer);if (buffer.hasRemaining()) {        buffer.compact();} else {        buffer.clear();}

　　在第一行 write 之後，不一定就會全部 100 個 bytes 都寫進 socket 裡，有可能只寫了 90 個bytes，所以，程式會判斷是否還有剩下，有剩下就可能要再 write 一次，判斷有沒有剩下的方法是用 hasRemaining()，它其實是判斷 position 和 limit 間是否還有資料罷了。假設，只有寫出 90 bytes，指標會如何移動? 如下:

　　position = 90

　　limit = 100

　　capacity = 100

• compact

　　承上，還有 10 bytes 未處理，假設我們希望再放入一些資料到 ByteBuffer 裡，那麼要怎麼做?

buffer.compact();

　　沒錯，就是執行  compact()，這時未處的 10 bytes 資料會被移到最前面 index 0 ~ 9 的位置，指標會如下:

　　position = 10

　　limit = 100

　　capacity = 100

　　position 指向下一個可以放新資料的位置。

• put

　　上面介紹的 wrap 是一次放入一個 byte array 到 ByteBuffer 裡，另一個方法是 put，它可以一次只放一個 byte，也可以放一個 byte array，假設程式如下:

byte b = new byte(0x55);buffer.put(b);

　　因為僅放入一個 byte，position 會加 1，即變成 11，其餘不變。如果是要 put 一個 byte array ? 程式如下:

byte[] c = new byte[] { ‘A‘, ‘B‘, ‘C‘, ‘D‘, ‘E‘, ‘F‘, ‘G‘ };
buffer.put(c);

　　因為又放入了 7 個 bytes，因此 position = 18，其餘不變。

• clear

　　當在 ByteBuffer 裡的資料都處理完了，要將緩衝區裡的資料清楚，並將指標回復到原始狀態，就呼叫 clear()。

• array

　　雖然 NIO 的類別幾乎都是操作 ByteBuffer，但是，有時還是會有需要將 ByteBuffer 的內容轉為 byte[]，這時可以呼叫 array()，要特別注意的是，array() 並非只傳回 position 和 limit 間的內容，而是傳回 0 ~ capacity 間的內容。

ByteBuffer 指標說明