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Java NIO (二)--Buffer

2019-11-06 06:13:26
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供稿:网友

Buffer的基本用法 

使用Buffer读写数据一般遵循以下四个步骤: 写入数据到Buffer调用flip()方法从Buffer中读取数据调用clear()方法或者compact()方法当向buffer写入数据时,Buffer会记录下写了多少数据。一旦要读取数据,需要通过flip()方法将Buffer从写模式切换到读模式。在读模式下,可以读取之前写入到Buffer的所有数据。 一旦读完了所有的数据,就需要清空缓冲区,让它可以再次被写入。有两种方式能清空缓冲区:调用clear()或compact()方法。clear()方法会清空整个缓冲区。compact()方法只会清除已经读过的数据。任何未读的数据都被移到缓冲区的起始处,新写入的数据将放到缓冲区未读数据的后面。

Buffer的capacity,position和limit 

缓冲区可以认为是一个容器,可以看做是某个类型的数组,既然是容器、数组那就应该有容量大小、下标(index),不可能无限读或者写,读写时必须有指定的下标值:缓存区的读写模式内部其实是使用三个状态变量来控制:  capacitypositionlimitposition和limit的含义取决于Buffer处在读模式还是写模式。不管Buffer处在什么模式,capacity的含义总是一样的。 这里有一个关于capacity,position和limit在读写模式中的说明,详细的解释在插图后面。1.capacity

这个状态变量表示缓冲区的容量大小,这个值是固定不变的,指向缓冲区底层数组的最后一个位置; 2. position在读模式下,该值表示下一个读取数据的位置,通过flip方法切换为读模式时,该值为指向缓存区第一个数据位置;        在写模式下,该值表示下一个要写入数据的位置,通过clear方法切换为写模式时,该值指向缓存区第一个数据位置; 

3. limit这个状态变量表示缓存区可读/写的最大位置:在写模式下,该值等于capacity;在读模式下,该值等于切换为读模式时position的位置,表示可读数据位置;

读写模式改变方法

1.flip方法该方法必须要在读取缓冲区数据前调用;flip方法将limit变量的位置设置为当前position,将position设置为0,然后就可从缓冲区读取数据; 2. clear方法该方法必须在向缓冲区写入数据前调用;clear方法将limit变量设置为和capacity一样,将position设置为0; 3. compact方法该方法可以作为切换写模式调用,它并不像clear方法清空整个缓冲区,只是清除已经读取过的数据,没有被读取过的数据会移动到缓冲区前面:position位置设置为 limit-position,而limit还是设置为和capacity一样; 4. rewind方法该方法将position变量从设置为0,limit变量保存不变,改方法可以用于读取数据后进行重新读取; 5. mark方法与reset方法通常这个两个方法是一起配合使用的;mark方法用于标记当前缓冲区的position位置,reset方法用于恢复position为mark的位置;可以用于重复读取某段数据;如果调用reset方法是,缓冲区中没有一个mark,将会抛出InvalidMarkException异常;注意:调用clear、flip、compact、rewind方法会清除掉这个mark;

创建缓冲区

缓冲区分配与包装

在对通道进行读和写之前,必须先有一个缓冲区;创建缓冲区,通常通过静态方法allocate分配一个缓冲区:
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);allocate方法分配一个指定大小的底层数组,并包装为一个缓存缓冲区对象; 另外还可以通过一个现有的数组直接包装为缓冲区:
byte array[] = new byte[1024];ByteBuffer buffer = ByteBufer.wrap(array);注意:通过这种方式创建的缓冲区,因为有底层数组的实际引用,可以通过array数组直接修改数据; 

缓冲区分片

缓冲区可以使用slice方法创建一个子缓冲区,即是创建一个新的缓冲区,但是共享原缓冲区的一部分数据,使用下面实例代码说明slice方法:
public static void main(String[] args) {        //创建一个容量为10的字节缓冲区        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(10);        //设置缓冲区中的数据        for (int i=0; i<buffer.capacity(); ++i) {            buffer.put(i, (byte) i);        }        //手动设置状态变量,创建一个包含原缓冲区index3-6的子缓冲区(分片)        buffer.position(3);        buffer.limit(7);        ByteBuffer slice = buffer.slice();        //对新创建的子缓冲区中每个数据乘10操作        for (int i=0; i<slice.capacity(); ++i) {            byte b = slice.get(i);            b*=10;            slice.put(i, b);        }        //重设状态变量        buffer.position(0);        buffer.limit(buffer.capacity());        while (buffer.hasRemaining()) {            System.out.PRintln(buffer.get());        }    }输出的结果为:
01230405060789从实例代码可以看出,slice方法从position和limit变量间创建分片,并且分片数据和原缓冲区是共享的; 分片对于方法调用是有很大作用的,对调用的方法,如果只想方法处理其中一部分数据,可以通过slice传递一个子缓冲区作为参数; 

 只读缓冲区

只读缓冲区只能用于读取数据,不能写入数据;通过缓冲区的asReadOnlyBuffer创建一个新的缓冲区,它与原缓冲区共享数据,但是是只读的; 只读缓冲区主要用于数据的保护,比如:调用一个方法是,可能需要保证缓冲区的数据不被修改,那就可以创建一个只读缓冲区作为参数;
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