Что такое буфер (Buffer) в терминах NIO?

Классический ввод-вывод (java.io) — потоки, которые передают данные по одному байту или массиву. NIO (java.nio) работает иначе: данные проходят через буфер, которым управляет приложение, а источником или приёмником служит канал (FileChannel, SocketChannel).

У буфера три показателя:

• capacity — размер;
• position — где сейчас читаем или пишем;
• limit — граница доступных данных.

Канал записывает данные в буфер, двигая position. Чтобы прочитать записанное, вызывают flip(): limit становится текущей позицией, а position — нулём. После чтения — clear() или compact(), чтобы снова писать. Забытый flip() — самая частая ошибка: читать оказывается нечего.

Возможности NIO:

• неблокирующие каналы и Selector — один поток следит за многими сокетами и обрабатывает те, что готовы. На этом построены Netty и другие сетевые серверы;
• прямые буферы (allocateDirect) — память вне кучи, меньше копирований при работе с ОС;
• отображение файла в память (MappedByteBuffer).

Для повседневной работы с файлами удобнее java.nio.file.Files.

try (FileChannel ch = FileChannel.open(Path.of("data.bin"))) {
    ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(4096);
    while (ch.read(buf) != -1) {
        buf.flip();                 // переключить на чтение
        while (buf.hasRemaining()) process(buf.get());
        buf.clear();                // снова на запись
    }
}