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人的一生犹如负重致远,不可急躁。 以不自由为常事,则不觉不足。 心生欲望时,应回顾贫困之日。 心怀宽恕,视怒如敌,则能无视长久。 只知胜而不知敗,必害其身。 责人不如责己,不及胜于过之。

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分类: Java

2017-03-09 14:47:24

Java NIO系列 Buffer(二)

1  Buffer

         Java NIO中的Buffer用于和NIO通道进行交互。数据是从通道读入缓冲区,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,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,并提供了一组方法,用来方便的访问该块内存。

1.1  Buffer的类型

主要实现了ByteBufferCharBufferDoubleBufferFloatBufferIntBufferLongBuffer等,这些Buffer类型代表了不同的数据类型,也就是可以通过charshortintlongfloat double类型来操作缓冲区中的字节。

1.2  Buffer的分配

         要想获得一个Buffer对象首先要进行分配。每一个Buffer类都有一个allocate方法。

         代码如下:

ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024);

CharBuffer buf = CharBuffer.allocate(1024);

1.3  工作原理

         缓冲区本质上是一块可以写入数据,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,并提供了一组方法,用来方便的访问该块内存。

         理解Buffer的工作原理,需要熟悉它的三个属性:capacitypositionlimit

         positionlimit的含义取决于Buffer处在读模式还是写模式。不管Buffer处在什么模式,capacity的含义总是一样的。

         关于capacitypositionlimit在读写模式中的说明:

1.3.1  capacity

作为一个内存块,Buffer有一个固定的大小值,也叫“capacity.你只能往里写capacitybytelongchar等类型。一旦Buffer满了,需要将其清空(通过读数据或者清除数据)才能继续写数据往里写数据。

1.3.2  position

当写数据到Buffer中时,position表示当前的位置。初始的position值为0,当一个bytelong等数据写到Buffer后, position会向前移动到下一个可插入数据的Buffer单元。position最大可为capacity

当读取数据时,也是从某个特定位置读。当将Buffer从写模式切换到读模式,position会被重置为0。当从Bufferposition处读取数据时,position向前移动到下一个可读的位置。

1.3.3  limit

在写模式下,Bufferlimit表示你最多能往Buffer里写多少数据,limit等于Buffercapacity

在读模式时, limit表示你最多能读到多少数据。因此,当切换Buffer到读模式时,limit会被设置成写模式下的position值。

1.4  flip()方法

         flip方法将Buffer从写模式切换到读模式。调用flip()方法会将position设回0,并将limit设置成之前position的值。也就是说position现在用于标记读的位置,limit表示之前写进了多少个bytechar等,现在能读取多少个bytechar等。

1.5  rewind()方法

         Buffer.rewind()position设回0,所以你可以重读Buffer中的所有数据。limit保持不变,仍然表示能从Buffer中读取多少个元素(bytechar等)。

1.6  clear()方法

         如果调用的是clear()方法,position将被设回0limit被设置成 capacity的值。就是Buffer 被清空了。Buffer中的数据并未清除,只是这些标记告诉我们可以从哪里开始往Buffer里写数据。

         如果Buffer中有一些未读的数据,调用clear()方法,数据将“被遗忘”,意味着不再有任何标记会告诉你哪些数据被读过,哪些还没有。

3.7  compact()方法

         如果Buffer中仍有未读的数据,且后续还需要这些数据,但是此时想要先写些数据,那么使用compact()方法。compact()方法将所有未读的数据拷贝到Buffer起始处。然后将position设到最后一个未读元素正后面。limit属性依然像clear()方法一样,设置成capacity。现在Buffer准备好写数据了,但是不会覆盖未读的数据。

1.8  mark()reset()方法

         通过调用Buffer.mark()方法,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

         代码如下:

                   buffer.mark();

//call buffer.get() a couple of times, e.g. during parsing.

buffer.reset();  //set position back to mark.

1.9  equals()方法

         当满足下列条件时,表示两个Buffer相等:

1、有相同的类型(bytecharint等)。

2Buffer中剩余的bytechar等的个数相等。

3Buffer中所有剩余的bytechar等都相同。

注意:equals只是比较Buffer的一部分,不是每一个在它里面的元素都比较。实际上,它只比较Buffer中的剩余元素。

1.10  compareTo()方法

         compareTo()方法比较两个Buffer的剩余元素(bytechar) 如果满足下列条件,则认为一个Buffer“小于”另一个Buffer

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,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)

1.11  基本用法

         使用Buffer读写数据一般遵循以下四个步骤:

1、写入数据到Buffer

2、调用flip()方法。

3、从Buffer中读取数据。

4、调用clear()方法或者compact()方法。

         代码如下:

RandomAccessFile raFile = new RandomAccessFile("data.txt", "rw");

FileChannel channel = raFile.getChannel();

//create buffer with capacity of 1024 bytes

ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024);

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

while (bytesRead != -1) {

buf.flip();  //make buffer ready for read

while(buf.hasRemaining()){

System.out.print((char) buf.get()); // read 1 byte at a time

}

buf.clear(); //make buffer ready for writing

bytesRead = inChannel.read(buf);

}

raFile.close();





参考链接:

http://ifeve.com/buffers/


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