ByteBuffer小结

前言

在阅读源码的过程中，发现比较多的使用到了bytebuffer，但是由于之前没有接触过，所以现做以总结，以备复习。

ByteBuffer类位于java.nio包下，所谓nio:代表new io,另一种解释：N代表Non-blocking IO,非阻塞的IO。其中区别如下：

Java NIO和IO的主要区别

表格简单区别

面向流和缓冲型

Java NIO和IO第一个大的不同点是IO是面向流的，NIO则是缓冲型的。那么，这到底是什么意思？
Java IO是面向流的意味着我们从一个流中一次读取一个或多个字节。而要对读到的字节作何处理由我们自己决定；这其中没有任何缓存。此外，我们不能在数据流中来回移动；如果想要在从流读取的数据中来回移动，我们需要首先将数据缓存到缓冲区。
Java NIO的缓冲型方法稍有不同。数据读取到缓冲区后被加工，我们可以根据需求在数据中来回移动。这为处理提供了灵活性；然而为了充分处理所有数据我们还需要检查缓冲区是否包含所有需要的数据，并且我们需要确保读取更多数据到缓冲区时未被处理的数据不能被覆盖。

阻塞型IO和非阻塞型IO

Java IO的各种流是阻塞型的。这意味着，当一个线程调用read()方法或write()方法时这个线程将一直被阻塞，直到有数据被读到或者数据被完全写入；在被阻塞的同时，该线程不能做任何其他事情。
Java NIO的非阻塞模式允许一个线程从一个channel中请求读取数据，这只会取到当前有效的数据或当前没有数据有效时获取不到任何数据；而不是一直阻塞直到所读取数据准备好为止；在这同时该线程可以做其他事情。
这个过程对非阻塞式数据写入也是成立的。一个线程可以写入一些数据到channel，但是不用等待数据被完全写入。该线程在请求完成后可以继续同时去做其他事情。
当线程不在IO调用上被阻塞时，那么它们的空闲时间通常都花在了在其他channel上执行IO操作。也就是说，一个线程可以管理多个输入和输出的channel。

选择器（Selectors）

Java NIO中的selector允许一个线程监视多个channel的输入。我们可以在一个selector上注册多个channel，然后使用一个线程来 “选择”输入可用的channel来处理，或者选择准备好写入的channel。这种选择器模式使单个线程管理多个channel变的非常容易。

NIO和IO对应用设计的影响

不论我们选择NIO还是IO作为我们的IO工具包都可能在以下几方面影响应用的设计：

• NIO或IO API类的调用
• 数据的处理
• 用于处理数据的线程数量

参考连接：Java NIO与IO

bytebuffer 使用

关于buffer的若干点

• buffer是一个面向特定原始数据类型的容器；

• 包含三个属性：capacity，limit和position，分别对应的是：缓存的容量，读取数据的限制和读取数据的位置；

  • capacity：分配好的内存块大小，分配好后大小不可修改；
  • limit：在读模式下，表示缓存的内数据大小；写模式下，表示最多可以存入数据大小，此时和capacity值相等；
  • position：表示读写的位置，下表从0开始；

• making和resetting：对应标记和恢复；

    0 <= mark <= position <= limit <= capacity
  

• clear(),flip(),rewind()方法：

  • clear：重新写入数据使用,将当前可用的第一个位置指向了buffer的首位值；
  • flip：用于读取buffer中的数据，将position置为0；
  • rewind：limit不变，position =0 ,指向了第一个位置处，用于重新读取；

• hasRemaining()和remaining()

  • hasRemaining() ---是否还有可用的空间
  • remaining() ----查看还有多少可用的空间

常用API

• allocate(int capacity)： 分配一个新的字节缓冲区
• get()：相对 get 方法
• get(int index) ： 绝对 get 方法
• getInt()： 用于读取 int 值的相对 get 方法
• put(byte b)： 相对 put 方法（可选操作）

代码演示

• 读取字节

    public class TestBuffer {
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            ByteBuffer bb = ByteBuffer.allocate(48);
            String str = "ceshiwenjianneirong...";
            byte[] tmp = str.getBytes();
            System.out.println(bb.toString());
            bb.put(tmp);
            // 从写模式切换到读模式
            bb.flip();  
            System.out.println(bb.toString());
            System.out.println((char)bb.get() + "===");     
        }
    }
  

• 读取整形

    public class TestBuffer {
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            ByteBuffer bb = ByteBuffer.allocate(48);
            System.out.println(bb.toString());
            bb.putInt(12345645);
            // 从写模式切换到读模式
            bb.flip();  
            System.out.println(bb.toString());
            System.out.println(bb.getInt() + "===");        
        }
    }
  

• 代码说明：

  • bb.toString()：toString() ： 返回汇总了此缓冲区状态的字符串。

• 输出结果：

    java.nio.HeapByteBuffer[pos=0 lim=48 cap=48]
    java.nio.HeapByteBuffer[pos=0 lim=4 cap=48]
    12345645===