NIO之缓冲区(Buffer)的数据存取

2022-10-20,,,,

缓冲区(Buffer)

  一个用于特定基本数据类行的容器。有java.nio包定义的,所有缓冲区都是抽象类Buffer的子类。

  Java NIO中的Buffer主要用于与NIO通道进行交互,数据是从通道读入到缓冲区,从缓冲区写入通道中的。

  Buffer就像一个数组,可以保存多个相同类型的数据。根据类型不同(boolean除外),有以下Buffer常用子类:

    ByteBuffer
    CharBuffer
    ShortBuffer
    IntBuffer
    LongBuffer
    FloatBuffer
    DoubleBuffer

上述Buffer类他们都采用相似的方法进行管理数据,只是各自管理的数据类型不同而已,都是通过以下方法获取一个Buffer对象:

static XxxBuffer allocate(int capacity)

创建一个容量为capacity的XxxBuffer对象。

Buffer中的重要概念

1)容量(capacity):表示Buffer最大数据容量,缓冲区容量不能为负,并且建立后不能修改。

2)限制(limit):第一个不应该读取或者写入的数据的索引,即位于limit后的数据不可以读写。缓冲区的限制不能为负,并且不能大于其容量(capacity)。

3)位置(position):下一个要读取或写入的数据的索引。缓冲区的位置不能为负,并且不能大于其限制(limit)。

4)标记(mark)与重置(reset):标记是一个索引,通过Buffer中的mark()方法指定Buffer中一个特定的position,之后可以通过调用reset()方法恢复到这个position。

java.nio.Buffer.java

 

 注意:0<=mark<=position<=limit<=capacity

测试代码:

package com.dx.nios;

import java.nio.ByteBuffer;

import org.junit.Test;

public class BufferTest {

    @Test
public void TestBuffer() {
ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(10); System.out.println("------------allocate------------------");
System.out.println(byteBuffer.position());
System.out.println(byteBuffer.limit());
System.out.println(byteBuffer.capacity()); byteBuffer.put("abcde".getBytes()); System.out.println("------------put------------------");
System.out.println(byteBuffer.position());
System.out.println(byteBuffer.limit());
System.out.println(byteBuffer.capacity()); byteBuffer.flip(); System.out.println("------------flip------------------");
System.out.println(byteBuffer.position());
System.out.println(byteBuffer.limit());
System.out.println(byteBuffer.capacity()); }
}

输出结果:

------------allocate------------------
10
------------put------------------
10
------------flip------------------
5

分析:

Buffer常用函数介绍及测试

clear()方法

clear()方法用于写模式,其作用为情况Buffer中的内容,所谓清空是指写上限与Buffer的真实容量相同,即limit==capacity,同时将当前写位置置为最前端下标为0处。代码如下:

public final Buffer clear() {
position = 0; //设置当前下标为0
limit = capacity; //设置写越界位置与和Buffer容量相同
mark = -1; //取消标记
return this;
}

rewind()方法

rewind()在读写模式下都可用,它单纯的将当前位置置0,同时取消mark标记,仅此而已;也就是说写模式下limit仍保持与Buffer容量相同,只是重头写而已;读模式下limit仍然与rewind()调用之前相同,也就是为flip()调用之前写模式下的position的最后位置,flip()调用后此位置变为了读模式的limit位置,即越界位置,代码如下:

public final Buffer rewind() {
position = 0;
mark = -1;
return this;
}

flip()方法

flip()函数的作用是将写模式转变为读模式,即将写模式下的Buffer中内容的最后位置变为读模式下的limit位置,作为读越界位置,同时将当前读位置置为0,表示转换后重头开始读,同时再消除写模式下的mark标记,代码如下

public final Buffer flip() {
limit = position;
position = 0;
mark = -1;
return this;
}

测试

package com.dx.nios;

import java.nio.ByteBuffer;

import org.junit.Test;

public class BufferTest {

    @Test
public void TestBuffer() {
// 1.使用allocate()申请10个字节的缓冲区
ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(10);
System.out.println("------------allocate------------------");
System.out.println(byteBuffer.position());
System.out.println(byteBuffer.limit());
System.out.println(byteBuffer.capacity()); // 2.使用put()存放5个字节到缓冲区
byteBuffer.put("abcde".getBytes());
System.out.println("------------put------------------");
System.out.println(byteBuffer.position());
System.out.println(byteBuffer.limit());
System.out.println(byteBuffer.capacity()); // 3.切换到读取数据模式
byteBuffer.flip();
System.out.println("------------flip------------------");
System.out.println(byteBuffer.position());
System.out.println(byteBuffer.limit());
System.out.println(byteBuffer.capacity()); // 4.从缓冲区中读取数据
System.out.println("------------get------------------");
byte[] bytes = new byte[byteBuffer.limit()];
byteBuffer.get(bytes);
System.out.println(new String(bytes, 0, bytes.length));
System.out.println(byteBuffer.position());
System.out.println(byteBuffer.limit());
System.out.println(byteBuffer.capacity()); // 5.设置为可重复读取
System.out.println("------------rewind------------------");
byteBuffer.rewind();
System.out.println(byteBuffer.position());
System.out.println(byteBuffer.limit());
System.out.println(byteBuffer.capacity());
byte[] bytes2 = new byte[byteBuffer.limit()];
byteBuffer.get(bytes2);
System.out.println(new String(bytes2, 0, bytes2.length));
System.out.println(byteBuffer.position());
System.out.println(byteBuffer.limit());
System.out.println(byteBuffer.capacity()); // 6。clear清空缓存区,但是内容没有被清掉,还存在。只不过这些数据状态为被遗忘状态。
System.out.println("------------clear------------------");
byteBuffer.clear();
System.out.println(byteBuffer.position());
System.out.println(byteBuffer.limit());
System.out.println(byteBuffer.capacity());
byte[] bytes3 = new byte[10];
byteBuffer.get(bytes3);
System.out.println(new String(bytes3, 0, bytes3.length));
}
}

输出:

------------allocate------------------
0
10
10
------------put------------------
5
10
10
------------flip------------------
0
5
10
------------get------------------
abcde
5
5
10
------------rewind------------------
0
5
10
abcde
5
5
10
------------clear------------------
0
10
10
abcde

mark与reset的用法

public static void main(String[] args){
ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024); System.out.println("position:"+byteBuffer.position());
System.out.println("limit:"+byteBuffer.limit());
System.out.println("capcity"+byteBuffer.capacity());
System.out.println("--------------------------------"); String str = "从工单里来的状态";
for (int i = 0; i < 1; i++) {
str+="尚未完成";
} System.out.println("写入数据");
byteBuffer.put(str.getBytes()); System.out.println("position:"+byteBuffer.position());
System.out.println("limit:"+byteBuffer.limit());
System.out.println("capcity"+byteBuffer.capacity());
System.out.println("--------------------------------"); System.out.println("转换为读模式");
byteBuffer.flip(); byte[] bts = new byte[3];// byte数组设置的越大,一次就能放置更多的数据,但也不能太大,会影响传输,一般就是1024,这里故意设置小点为了测试
byteBuffer.get(bts);// 方法名容易让我误解,其实是把数据填充进byte数组 System.out.println("读取一个字符:"+new String(bts,0,bts.length)); System.out.println("position:"+byteBuffer.position());
System.out.println("limit:"+byteBuffer.limit());
System.out.println("capcity"+byteBuffer.capacity()); byteBuffer.get(bts);
System.out.println("再次读取一个字符:"+new String(bts,0,bts.length)); System.out.println("mark前");
System.out.println("position:"+byteBuffer.position());
System.out.println("limit:"+byteBuffer.limit());
System.out.println("capcity"+byteBuffer.capacity()); System.out.println("标记当前position位置");
byteBuffer.mark(); byteBuffer.get(bts);// 标记后,reset前再读取一次 System.out.println("mark后");
System.out.println("position:"+byteBuffer.position());
System.out.println("limit:"+byteBuffer.limit());
System.out.println("capcity"+byteBuffer.capacity()); System.out.println("恢复当前position位置为之前标记的位置");
byteBuffer.reset(); System.out.println("reset后");
System.out.println("position:"+byteBuffer.position());
System.out.println("limit:"+byteBuffer.limit());
System.out.println("capcity"+byteBuffer.capacity()); System.out.println("reset后的position应该和mark前的poisition相等");
System.out.println("--------------------------------"); }

打印信息:

position:0
limit:1024
capcity1024
--------------------------------
写入数据
position:36
limit:1024
capcity1024
--------------------------------
转换为读模式
读取一个字符:从
position:3
limit:36
capcity1024
再次读取一个字符:工
mark前
position:6
limit:36
capcity1024
标记当前position位置
mark后
position:9
limit:36
capcity1024
恢复当前position位置为之前标记的位置
reset后
position:6
limit:36
capcity1024
reset后的position应该和mark前的poisition相等
--------------------------------

NIO之缓冲区(Buffer)的数据存取的相关教程结束。

《NIO之缓冲区(Buffer)的数据存取.doc》

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