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Java NIO (二)--Buffer

2019-11-06 06:13:26
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供稿:網友

Buffer的基本用法 

使用Buffer讀寫數據一般遵循以下四個步驟: 寫入數據到Buffer調用flip()方法從Buffer中讀取數據調用clear()方法或者compact()方法當向buffer寫入數據時,Buffer會記錄下寫了多少數據。一旦要讀取數據,需要通過flip()方法將Buffer從寫模式切換到讀模式。在讀模式下,可以讀取之前寫入到Buffer的所有數據。 一旦讀完了所有的數據,就需要清空緩沖區,讓它可以再次被寫入。有兩種方式能清空緩沖區:調用clear()或compact()方法。clear()方法會清空整個緩沖區。compact()方法只會清除已經讀過的數據。任何未讀的數據都被移到緩沖區的起始處,新寫入的數據將放到緩沖區未讀數據的后面。

Buffer的capacity,position和limit 

緩沖區可以認為是一個容器,可以看做是某個類型的數組,既然是容器、數組那就應該有容量大小、下標(index),不可能無限讀或者寫,讀寫時必須有指定的下標值:緩存區的讀寫模式內部其實是使用三個狀態變量來控制:  capacitypositionlimitposition和limit的含義取決于Buffer處在讀模式還是寫模式。不管Buffer處在什么模式,capacity的含義總是一樣的。 這里有一個關于capacity,position和limit在讀寫模式中的說明,詳細的解釋在插圖后面。1.capacity

這個狀態變量表示緩沖區的容量大小,這個值是固定不變的,指向緩沖區底層數組的最后一個位置; 2. position在讀模式下,該值表示下一個讀取數據的位置,通過flip方法切換為讀模式時,該值為指向緩存區第一個數據位置;        在寫模式下,該值表示下一個要寫入數據的位置,通過clear方法切換為寫模式時,該值指向緩存區第一個數據位置; 

3. limit這個狀態變量表示緩存區可讀/寫的最大位置:在寫模式下,該值等于capacity;在讀模式下,該值等于切換為讀模式時position的位置,表示可讀數據位置;

讀寫模式改變方法

1.flip方法該方法必須要在讀取緩沖區數據前調用;flip方法將limit變量的位置設置為當前position,將position設置為0,然后就可從緩沖區讀取數據; 2. clear方法該方法必須在向緩沖區寫入數據前調用;clear方法將limit變量設置為和capacity一樣,將position設置為0; 3. compact方法該方法可以作為切換寫模式調用,它并不像clear方法清空整個緩沖區,只是清除已經讀取過的數據,沒有被讀取過的數據會移動到緩沖區前面:position位置設置為 limit-position,而limit還是設置為和capacity一樣; 4. rewind方法該方法將position變量從設置為0,limit變量保存不變,改方法可以用于讀取數據后進行重新讀取; 5. mark方法與reset方法通常這個兩個方法是一起配合使用的;mark方法用于標記當前緩沖區的position位置,reset方法用于恢復position為mark的位置;可以用于重復讀取某段數據;如果調用reset方法是,緩沖區中沒有一個mark,將會拋出InvalidMarkException異常;注意:調用clear、flip、compact、rewind方法會清除掉這個mark;

創建緩沖區

緩沖區分配與包裝

在對通道進行讀和寫之前,必須先有一個緩沖區;創建緩沖區,通常通過靜態方法allocate分配一個緩沖區:
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);allocate方法分配一個指定大小的底層數組,并包裝為一個緩存緩沖區對象; 另外還可以通過一個現有的數組直接包裝為緩沖區:
byte array[] = new byte[1024];ByteBuffer buffer = ByteBufer.wrap(array);注意:通過這種方式創建的緩沖區,因為有底層數組的實際引用,可以通過array數組直接修改數據; 

緩沖區分片

緩沖區可以使用slice方法創建一個子緩沖區,即是創建一個新的緩沖區,但是共享原緩沖區的一部分數據,使用下面實例代碼說明slice方法:
public static void main(String[] args) {        //創建一個容量為10的字節緩沖區        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(10);        //設置緩沖區中的數據        for (int i=0; i<buffer.capacity(); ++i) {            buffer.put(i, (byte) i);        }        //手動設置狀態變量,創建一個包含原緩沖區index3-6的子緩沖區(分片)        buffer.position(3);        buffer.limit(7);        ByteBuffer slice = buffer.slice();        //對新創建的子緩沖區中每個數據乘10操作        for (int i=0; i<slice.capacity(); ++i) {            byte b = slice.get(i);            b*=10;            slice.put(i, b);        }        //重設狀態變量        buffer.position(0);        buffer.limit(buffer.capacity());        while (buffer.hasRemaining()) {            System.out.PRintln(buffer.get());        }    }輸出的結果為:
01230405060789從實例代碼可以看出,slice方法從position和limit變量間創建分片,并且分片數據和原緩沖區是共享的; 分片對于方法調用是有很大作用的,對調用的方法,如果只想方法處理其中一部分數據,可以通過slice傳遞一個子緩沖區作為參數; 

 只讀緩沖區

只讀緩沖區只能用于讀取數據,不能寫入數據;通過緩沖區的asReadOnlyBuffer創建一個新的緩沖區,它與原緩沖區共享數據,但是是只讀的; 只讀緩沖區主要用于數據的保護,比如:調用一個方法是,可能需要保證緩沖區的數據不被修改,那就可以創建一個只讀緩沖區作為參數;
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