JavaNIOBuffer详解及其优势与局限性分析

篇首语：本文由编程笔记#小编为大家整理，主要介绍了Java Nio 的Buffer和优缺点相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

Java Nio 的Buffer

在数据传输的时候&＃xff0c;我们会用到缓冲区。Java NIO中的Buffer用于和NIO通道进行交互。如你所知&＃xff0c;数据是从通道读入缓冲区&＃xff0c;从缓冲区写入到通道中的。缓冲区本质上是一块可以写入数据&＃xff0c;然后可以从中读取数据的内存。这块内存被包装成NIO Buffer对象&＃xff0c;并提供了一组方法&＃xff0c;用来方便的访问该块内存。Java的NIO 为我们提供了原生的八种缓冲区实现&＃xff0c;对应着Java 的七种基本类型和MappedByteBuffer。

Java NIO 有以下Buffer类型

• ByteBuffer
• MappedByteBuffer
• CharBuffer
• DoubleBuffer
• FloatBuffer
• IntBuffer
• LongBuffer
• ShortBuffer

Java中的这些Buffer已经足够我们使用&＃xff0c;但是这些确实基本的操作&＃xff0c;在复杂的应用的时候就需要我们自己去封装。由此我们可以知道netty为什么对java 的nio进行封装了。

1. 原生的Buffer&＃xff0c;在创建缓存区的时候分指定分配的空间。一旦创建&＃xff0c;就不能动态的扩展。
2. 原生的Buffer中只有一个位置标记位&＃xff0c;我们能修改通过操作这个标记为来实现访问和存取容易出错。
3. Buffer简单功能的函数&＃xff0c;需要我们自己实现复杂函数。

操作位置的函数

对缓冲区的读写操作首先要知道缓冲区的下限、上限和当前位置。下面这些变量的值对Buffer类中的某些操作有着至关重要的作用&＃xff1a;

1. limit&＃xff1a;所有对Buffer读写操作都会以limit变量的值作为上限。
2. position&＃xff1a;代表对缓冲区进行读写时&＃xff0c;当前游标的位置。
3. capacity&＃xff1a;代表缓冲区的最大容量&＃xff08;一般新建一个缓冲区的时候&＃xff0c;limit的值和capacity的值默认是相等的&＃xff09;。

clear方法将缓冲区清空&＃xff0c;一般是在重新写缓冲区时调用。

public final Buffer clear()
position &＃61; 0; //重置当前读写位置
limit &＃61; capacity;
mark &＃61; -1; //取消标记
return this;


反转缓冲区。首先将限制设置为当前位置&＃xff0c;然后将位置设置为 0。通常情况下&＃xff0c;在准备从缓冲区中读取数据时调用flip方法。

public final Buffer flip()
limit &＃61; position;
position &＃61; 0;
mark &＃61; -1;
return this;


使缓冲区为重新读取已包含的数据做好准备&＃xff1a;它使限制保持不变&＃xff0c;将位置设置为 0。

public final Buffer rewind()
position &＃61; 0;
mark &＃61; -1;
return this;


以上三种方法均使用final修饰&＃xff0c;java.nio.Buffer的所有子类均使用同一种flip、clear和rewind机制。

这三个方法在源码上就对缓冲区的数据不进行任何修改。

一旦读完了所有的数据&＃xff0c;就需要清空缓冲区&＃xff0c;让它可以再次被写入。有两种方式能清空缓冲区&＃xff1a;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&＃xff0c;新写入的数据将放到缓冲区未读数据的后面。

其他函数

1. Buffer的分配

   每一个Buffer类都有一个allocate方法。ByteBuffer buf &＃61; ByteBuffer.allocate(48);

2. 向Buffer中写数据

   写数据到Buffer有两种方式&＃xff1a;

   
   
   1. 从Channel写到Buffer。int bytesRead &＃61; inChannel.read(buf); //read into buffer.
   2. 通过Buffer的put()方法写到Buffer里。buf.put(127);

3. 从Buffer中读取数据

   从Buffer中读取数据有两种方式&＃xff1a;

   
   
   1. 从Buffer读取数据到Channel。int bytesWritten &＃61; inChannel.write(buf);
   2. 使用get()方法从Buffer中读取数据。byte aByte &＃61; buf.get();

4. mark()与reset()方法

   通过调用Buffer.mark()方法&＃xff0c;可以标记Buffer中的一个特定position。之后可以通过调用Buffer.reset()方法恢复到这个position。

5. equals()与compareTo()方法

   可以使用equals()和compareTo()方法比较两个Buffer。

6. equals()

   当满足下列条件时&＃xff0c;表示两个Buffer相等&＃xff1a;

   
   
   1. 有相同的类型&＃xff08;byte、char、int等&＃xff09;。
   2. Buffer中剩余的byte、char等的个数相等。
   3. Buffer中所有剩余的byte、char等都相同。
      如你所见&＃xff0c;equals只是比较Buffer的一部分&＃xff0c;不是每一个在它里面的元素都比较。实际上&＃xff0c;它只比较Buffer中的剩余元素。

7. compareTo()方法

   compareTo()方法比较两个Buffer的剩余元素(byte、char等)&＃xff0c; 如果满足下列条件&＃xff0c;则认为一个Buffer“小于”另一个Buffer&＃xff1a;

   
   
   1. 第一个不相等的元素小于另一个Buffer中对应的元素 。
   2. 所有元素都相等&＃xff0c;但第一个Buffer比另一个先耗尽(第一个Buffer的元素个数比另一个少)。

应用举例

public static void main(String[] args) throws IOException
RandomAccessFile aFile &＃61; new RandomAccessFile("input/input.txt", "rw");
FileChannel inChannel &＃61; aFile.getChannel();
//create buffer with capacity of 48 bytes
ByteBuffer buf &＃61; ByteBuffer.allocate(48);
int bytesRead &＃61; inChannel.read(buf); //read into buffer.
while (bytesRead !&＃61; -1)
buf.flip(); //make buffer ready for read
while(buf.hasRemaining())
System.out.print((char) buf.get()); // read 1 byte at a time

System.out.println("bytesRead &＃61; " &＃43; bytesRead);
buf.clear();//make buffer ready for writing
bytesRead &＃61; inChannel.read(buf);

aFile.close();


参考资料&＃xff1a;
网上资料
备注&＃xff1a;
转载请注明出处&＃xff1a;http://blog.csdn.net/wsyw126/article/details/75208264
作者&＃xff1a;WSYW126