Buffer缓冲区的原理及应用

Buffer的原理及应用

缓冲区的概念

数据在缓冲区中排队，你先入先出的形式读写。先写入的数据先被读出来。所以看上去缓冲区像一个水管，数据流入缓冲区，然后再流出。

缓冲区内部是用于存储数据的数据结构。可能是数组、可能是链表、甚至可能是复杂的树结构，比如哈希表、树等等都有可能。

比如一个聊天服务，在处理用户发送的消息时，例如微信，一定不能马上处理这条消息。而是应该先缓冲。如果你马上处理这些消息，当并发量高的时候，总有你处理不过来的时候。而你对消息进行了缓冲有很多的好处，首先是避免了瓶颈的出现（运算性能的瓶颈。Io性能的瓶颈）。其次，有时候批量处理数据的成本更低。比如批量写入磁盘。批量发送网络请求。可以更好的利用底层的设施，比如批量写入磁盘数据就比单个一点点写入快很多很多，这些都是缓冲区的价值。

缓冲区操作

• flip() 翻转：读写切换
• clear() ：清空缓冲区
• rewind() ：重读或重写

flip操作

读取这样的缓冲区就需要进行缓冲区的翻转，也就是flip操作。

上图中的flip操作，将position设置为0，limit设置为position的位置。这样就从一个写入缓冲区，切换到了读取缓冲区。接下来，我们就通过指针P就可以读取缓冲区的内容，而limit左边的就是有数据的。

所以flip操作的作用是帮助缓冲区在读写之间切换。

通过这个例子，你会发现，limit才缓冲区的实际数据范围，Capacity是一个物理限制。

clear操作

当缓冲区使用完可以进行清空。清空操作将缓冲区恢复到初始状态。也就是position=0，Limit=Capacity的状态。这个操作称之为clear操作，如下图所示。

rewind操作

另外，有时候我们需要重新读取流中的数据。这个时候，就像倒带（rewind）一样，需要将position置0，其他不变。

[ ](https://book.weavinghorse.com/smile-java/docs/2-5 buffer/#实战举例)