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JAVA NIO系列(三)Buffer

Java NIO中的Buffer用於和NIO通道進行互動。如你所知,資料是從通道讀入緩衝區,從緩衝區寫入到通道中的。

緩衝區本質上是一塊可以寫入資料,然後可以從中讀取資料的記憶體。這塊記憶體被包裝成NIO Buffer物件,並提供了一組方法,用來方便的訪問該塊記憶體。

1. Buffer基本用法

使用Buffer讀寫資料一般遵循以下四個步驟:

1.     寫入資料到Buffer

2.     呼叫flip()方法

3.     從Buffer中讀取資料

4.     呼叫clear()方法或者compact()方法

當向buffer寫入資料時,buffer會記錄下寫了多少資料。一旦要讀取資料,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的所有資料。

一旦讀完了所有的資料,就需要清空緩衝區,讓它可以再次被寫入。有兩種方式能清空緩衝區:呼叫clear()compact()方法。clear()方法會清空整個緩衝區。compact()方法只會清除已經讀過的資料。任何未讀的資料都被移到緩衝區的起始處,新寫入的資料將放到緩衝區未讀資料的後面。

2. Buffer的capacity,position和limit

緩衝區本質上是一塊可以寫入資料,然後可以從中讀取資料的記憶體。這塊記憶體被包裝成NIOBuffer物件,並提供了一組方法,用來方便的訪問該塊記憶體。為了理解

Buffer的工作原理,需要熟悉它的三個屬性:capacity,positionlimitpositionlimit的含義取決於Buffer處在讀模式還是寫模式。不管Buffer處在什麼模式,capacity的含義總是一樣的:


2.1 capacity

作為一個記憶體塊,Buffer有一個固定的大小值,也叫“capacity”.你只能往裡寫capacitybytelongchar等型別。一旦Buffer滿了,需要將其清空(通過讀資料或者清除資料)才能繼續寫資料往裡寫資料。

2.2 position

1.    當寫資料到Buffer中時,position表示當前的位置。初始的

position值為0.當一個bytelong等資料寫到Buffer後, position會向前移動到下一個可插入資料的Buffer單元。position最大可為capacity – 1

2.    當讀取資料時,也是從某個特定位置讀。當將Buffer從寫模式切換到讀模式,position會被重置為0.當從Bufferposition處讀取資料時,position向前移動到下一個可讀的位置。

2.3 limit

1.     在寫模式下,Bufferlimit表示你最多能往Buffer裡寫多少資料。寫模式下,limit等於Buffercapacity

2.     當切換Buffer到讀模式時, limit表示你最多能讀到多少資料。因此,當切換Buffer到讀模式時,limit會被設定成寫模式下的position值。換句話說,你能讀到之前寫入的所有資料(limit被設定成已寫資料的數量,這個值在寫模式下就是position

3. Buffer的分配

要想獲得一個Buffer物件首先要進行分配。每一個Buffer類都有一個allocate方法。

1.    一個分配48位元組capacityByteBuffer的例子:

ByteBufferbuf = ByteBuffer.allocate(48);

2.    分配一個可儲存1024個字元的CharBuffer

CharBufferbuf = CharBuffer.allocate(1024);

4. 向Buffer中寫資料

寫資料到Buffer有兩種方式:

1.     從Channel寫到Buffer

int bytesRead =inChannel.read(buf); //read into buffer.

2.     通過Buffer的put方法寫到Buffer裡

buf.put(127);

5.flip()方法

flip方法將Buffer從寫模式切換到讀模式。呼叫flip()方法會將position設回0,並將limit設定成之前的position的值。

6.從Buffer中讀取資料

從Buffer中讀取資料有兩種方式:

1.     從Buffer讀取資料到Channel

int byteswritten = inChannel.write(buf);

2.     使用get()方法從Buffer中讀取資料

byte aBtye = buf.get();

7.其它方法

7.1 rewind()方法

Buffer.rewind()position設回0,所以你可以重讀Buffer中的所有資料。limit保持不變,仍然表示能從Buffer中讀取多少個元素(bytechar等)

7.2 clear()與compact()方法

一旦讀完Buffer中的資料,需要讓Buffer準備好再次被寫入。可以通過clear()compact()方法來完成。

1. 如果呼叫的是clear()方法,position將被設回0limit被設定成 capacity的值。換句話說,Buffer被清空了。Buffer中的資料並未清除,只是這些標記告訴我們可以從哪裡開始往Buffer裡寫資料。如果Buffer中有一些未讀的資料,呼叫clear()方法,資料將被遺忘,意味著不再有任何標記會告訴你哪些資料被讀過,哪些還沒有。

2.  如果Buffer中仍有未讀的資料,且後續還需要這些資料,但是此時想要先先寫些資料,那麼使用compact()方法。compact()方法將所有未讀的資料拷貝到Buffer起始處。然後將position設到最後一個未讀元素正後面。limit屬性依然像clear()方法一樣,設定成capacity。現在Buffer準備好寫資料了,但是不會覆蓋未讀的資料。

7.3 mark()與reset()方法

通過呼叫Buffer.mark()方法,可以標記Buffer中的一個特定position。之後可以通過呼叫Buffer.reset()方法恢復到這個position

7.4 equals()與compareT()方法

可以使用equals()compareTo()方法兩個Buffer

1.equals()只是比較Buffer的一部分,不是每一個在它裡面的元素都比較。實際上,它只比較Buffer中的剩餘元素。當滿足下列條件時,表示兩個Buffer相等:

有相同的型別(byte,char,int等)

Buffer中剩餘的byte,char等個數相等

Buffer中剩餘的btye,char等都相同

2. compare()比較兩個Buffer的剩餘元素(bytechar)如果滿足下列條件,則認為一個Buffer“小於另一個Buffer:

第一個不相等的元素小於另一個Buffer中對應的元素。

所有元素都相等,但第一個Buffer比另一個先耗盡(第一個Buffer的元素比另一個少)。

注:剩餘元素是從 positionlimit之間的元素