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JAVA NIO系列(三) Buffer 解读

缓冲区分类 

NIO中的buffer用于和通道交互,数据是从通道读入缓冲区,从缓冲区中写入通道的。Buffer就像一个数组,可以保存多个类型相同的数据。每种基本数据类型都有对应的Buffer类:

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缓冲区的属性

1、capacity(容量):buffer本质是一个数组,在初始化时有固定的大小,这个值就是容量。容量不可改变,一旦缓冲区满了,需要将其清空才能将继续进行读写操作。

2、position(位置):表示当前的位置,初始化时为0,当一个基本数据类型的数据写入buffer时,position会向前移动到下一个可插入数据的Buffer单元。position最大值可以是                              capacity-1。

3、limit(限制):在缓冲区写模式下,limit表示你最多能往Buffer里写多少数据,大小等于capacity;在缓冲区读模式下,limit表示能从缓冲区内读取到多少数据,因此,当切          换Buffer到读模式时,limit会被设置成写模式下的position值。

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一、使用NIO进行文件内容的复制:

public class BufferTest{    public static void main(String[] args) throws Exception    {        FileInputStream fis = new FileInputStream("d:/in.txt");        FileChannel channel = fis.getChannel();                FileOutputStream fos = new FileOutputStream("d:/out.txt");        FileChannel channel1 = fos.getChannel();        //初始化缓冲区        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(20);        System.out.println("通道文件的大小:" + channel.size());        System.out.println("缓冲区初始化时当前位置:" + buffer.position());        System.out.println("缓冲区初始化时可写的限制:" + buffer.limit());        System.out.println("---------循环开始-----");        //判断通道内数据是否读取完成        while(-1 != channel.read(buffer))        {            System.out.println("缓冲区写模式下当前位置:" + buffer.position());            System.out.println("缓冲区写模式下的限制:" + buffer.limit());            //将缓冲区从写模式切换到读模式            buffer.flip();            System.out.println("缓冲区读模式下当前位置:" + buffer.position());            System.out.println("缓冲区读模式下的限制:" + buffer.limit());            //判断缓冲区内是否还有数据可读取            while(buffer.hasRemaining())            {                channel1.write(buffer);            }            buffer.clear();        }        channel.close();        channel1.close();        fis.close();    }}

执行结果:

通道文件的大小:36缓冲区初始化时当前位置:0缓冲区初始化时可写的限制:20---------循环开始-----缓冲区写模式下当前位置:20缓冲区写模式下的限制:20缓冲区读模式下当前位置:0缓冲区读模式下的限制:20缓冲区写模式下当前位置:16缓冲区写模式下的限制:20缓冲区读模式下当前位置:0缓冲区读模式下的限制:16

1、文件的大小为36个字节,缓冲区初始化的大小为20个字节,程序中进行了两次读取操作,才完成了文件内容的复制。

2、可以看到,在缓冲区写模式下,limit的大小始终等于capacity;而在读模式下,limit等于模式切换前position的大小。

二、Buffer的分配

Buffer对象的获取需要进行分配,每种类型的Buffer对象都有一个allocate方法。我们以程序中的ByteBuffer对象为例:

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(20);

我们去跟踪下源码:

1  public static ByteBuffer allocate(int capacity) {2     if (capacity < 0)3         throw new IllegalArgumentException();4     return new HeapByteBuffer(capacity, capacity);5     }
HeapByteBuffer(int cap, int lim) {        // package-private    super(-1, 0, lim, cap, new byte[cap], 0);

//在这里已经创建一个以cap为大小的字节数组(new byte[cap])

ByteBuffer(int mark, int pos, int lim, int cap,    // package-private         byte[] hb, int offset)    {    super(mark, pos, lim, cap);    this.hb = hb;    this.offset = offset;    }
Buffer(int mark, int pos, int lim, int cap) {    // package-private    if (cap < 0)        throw new IllegalArgumentException();    this.capacity = cap;    limit(lim);    position(pos);    if (mark >= 0) {        if (mark > pos)        throw new IllegalArgumentException();        this.mark = mark;    }    }

//数组的创建在ByteBuffer类里面已经创建,在父类Buffer里,初始化容量、限制、位置等一些公共属性。

三、Buffer模式的切换

buffer.flip()该方法是用于将缓冲区从写模式切换到读模式,这是一种固定写法,该方法的源码如下:

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

 调用flip()方法会将position设回0,并将limit设置成之前position的值。

四、remaind方法

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

将position的位置设置为0,表示可以重新读取Buffer中的所有数据,limit保持不变。

五、clear方法

1  public final Buffer clear() {2     position = 0;3     limit = capacity;4     mark = -1;5     return this;

1、一旦完成对buffer中数据的读取,需要让buffer做好再次被写入的准备,这时候可以调用clear方法来完成。

2、clear方法将position设置为0,limit设置为容量的值,也就意味着buffer被清空了,但是这个清空的概念是写入数据可以从缓冲区的指定位置开始,但buffer里面的数据并没有        删除。

3、如果buffer里面还有数据没有被读取,这个时候调用clear方法会导致那些数据被“遗忘”,因为没有标记告诉你哪些是读取过哪些没有被读取。

六、向buffer中写入数据

1、通过channel写入;

2、通过buffer的put方法写入:

buffer.put("channel".getBytes());

七、从buffer中读取数据

1、通过channel读取;

2、通过buffer的get方法读取:

byte b = buffer.get();

 

JAVA NIO系列(三) Buffer 解读