NIO中ByteBuffer的一些注意事项 -

巴尾的兔兔帅

浏览: 316069 次
性别:
来自: 西安

最近访客更多访客>>

kueyea

fantaxy025025

suichangkele

tengkong22

博主相关

博客

微博

相册

留言

关于我

文章分类

社区版块

存档分类

NIO中ByteBuffer的一些注意事项

博客分类：

并发编程

缓冲区即可以用来输入也可以用来输出，这一点和流不同，流只能向一个方向传递数据。

ByteBuffer是Java的NIO中普遍使用的用于接收和发送消息的缓冲区。在读写数据时，它具有内部状态来跟踪缓冲区的当前位置。

1.缓冲区的内部状态：

capacity: 缓冲区的元素总数（不可修改）。

position: 下一个要读写的元素位置（从0开始）。

limit: 第一个不可读写的位置。

mark: 用户选定的position的前一个位置或0。

注：position和limit之间的距离指示了可读/存的字节数。

boolean hasRemaining():当缓冲区至少还有一个元素时，返回true。

int remaining():position和limit之间字节个数。

所以，他们满足的关系是这样的：0<=mark<=position<=limit<=capacity

reset()：将position的值还原成上传调用mark()方法后的position的值。

2.接下来说说创建buffer的两种模式的区别：

创建ByteBuffer可以使用allocate或者wrap,就像下面这样：

ByteBuffer allocate(int capacity)

ByteBuffer allocateDirect(int capacity)

ByteBuffer wrap(int capacity)

ByteBuffer wrap(byte[] array,int offset,int length)

注：创建的缓冲区都是定长的，大小无法改变。若发现刚创建的缓冲区容量太小，只能重新创建一个合适的。特别注意一下 ByteBuffer wrap(byte[] array,int offset,int length)，这样创建的ByteBuffer的capacity和array的大小是一样的，position是offset,limit是offset+length，position之前和limit之后的数据依然可以访问到。

像这样：

public class Singleton {
	public static void main(String args[]){
		byte arr[]=new byte[100];
		ByteBuffer buffer=ByteBuffer.wrap(arr,3,25);
		System.out.println("Capacity is:  "+buffer.capacity());
		System.out.println("Position is: "+buffer.position());
		System.out.println("limit is: "+buffer.limit());
	}
}
//结果：
Capacity is:  100
Position is: 3
limit is: 28

接下来说一下allocate和wrap的区别：

wrap只是简单地创建一个具有指向被包装数组的引用的缓冲区，该数组成为后援数组。对后援数组中的数据做的任何修改都将改变缓冲区中的数据，反之亦然。

public static void main(String args[]){  
        byte arr[]=new byte[100];  
        
        //将arr数组全部置为1
        Arrays.fill(arr, (byte)1);
        ByteBuffer buffer=ByteBuffer.wrap(arr,3,25);
        
        //对后援数组中的数据做的任何修改都将改变缓冲区中的数据
        arr[0]=(byte)2;
        buffer.position(0);
        
        System.out.println(buffer.get());
        //在缓冲区上调用array()方法即可获得后援数组的引用。
        System.out.println(Arrays.toString(buffer.array()));
	}
//运行结果：
2
[2, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,  1, ....]//总共100个元素

allocate则是创建了自己的后援数组，在缓冲区上调用array()方法也可获得后援数组的引用。通过调用arrayOffset()方法，甚至可以获取缓冲区中第一个元素在后援数组的偏移量。但是使用wrap创建的ByteBuffer，调用arrayOffset永远是0。

public static void main(String args[]){  
        
        ByteBuffer buffer=ByteBuffer.allocate(100);
        
        //对后援素组的修改也可以反映到buffer上
        byte arr[]=buffer.array();
        arr[1]=(byte)'a';
        buffer.getInt(); //不会影响arrayoffset，why?
        
        System.out.println(Arrays.toString(buffer.array()));
        System.out.println(buffer.arrayOffset());
	}
//运行结果：
[0, 97, 0, 0, 0, 0, 0, 0,...]//总共100个元素
0

ByteBuffer allocateDirect(int capacity)创建的叫直接缓冲区，I/O速度更快。可以通过isDirect()方法查看一个缓冲区是否是直接缓冲区。由于直接缓冲区是没有后援数组的，所以在其上面调用array()或arrayOffset()都会抛出UnsupportedOperationException异常。注意有些平台或JVM可能不支持这个创建直接缓冲区。

3.下来我们看看ByteBuffer的get和put方法。

put和get方法有很多重载模式，具体可以参考API。但是切记无论是put还是get，position的值都会递增。看一下如下代码就一目了然了：

public class Singleton {
	public static void main(String args[]){
		ByteBuffer buffer=ByteBuffer.allocate(10);
		System.out.printf("position is %d,  capacity id %d, limit　is   %d\n",buffer.position(),buffer.capacity(),buffer.limit());
		
		buffer.put("a".getBytes());
		System.out.printf("position is %d,  capacity id %d, limit　is   %d\n",buffer.position(),buffer.capacity(),buffer.limit());
		
		buffer.putInt(2);
		System.out.printf("position is %d,  capacity id %d, limit　is   %d\n",buffer.position(),buffer.capacity(),buffer.limit());
	

		System.out.println(“it is: ”+buffer.getChar());
		System.out.printf("position is %d,  capacity id %d, limit　is   %d\n",buffer.position(),buffer.capacity(),buffer.limit());
	}
}

//结果：
position is 0,  capacity id 10, limit　is   10
position is 1,  capacity id 10, limit　is   10
position is 5,  capacity id 10, limit　is   10
it is:
position is 7,  capacity id 10, limit　is   10

可见不是我们所想的那样，一getChar就可以得到char。ByteBuffer很灵活，需要通过设置position来读取。无论是get还是set，position都会增加。

当然了以byte为单位，int（4字节），char(2字节)。

要想获得我们具体的值可以这样：

public class Singleton {
	public static void main(String args[]){
		ByteBuffer buffer=ByteBuffer.allocate(10);
		System.out.printf("position is %d,  capacity id %d, limit　is   %d\n",buffer.position(),buffer.capacity(),buffer.limit());
		
		buffer.put("a".getBytes());
		System.out.printf("position is %d,  capacity id %d, limit　is   %d\n",buffer.position(),buffer.capacity(),buffer.limit());
		
		buffer.putInt(2);
		System.out.printf("position is %d,  capacity id %d, limit　is   %d\n",buffer.position(),buffer.capacity(),buffer.limit());
	
		buffer.position(0);
		System.out.println("byte is: "+(char)buffer.get());
		System.out.println("int is: "+buffer.getInt());
	}
}

//结果：
position is 0,  capacity id 10, limit　is   10
position is 1,  capacity id 10, limit　is   10
position is 5,  capacity id 10, limit　is   10
byte is: a
int is: 2

以上说的是基于相对位置的get和put，接下来我们看一下基于绝对位置的get和put:

byte get(int index)

ByteBuffer put(int index,byte b)

绝对位置形式的get和put不会改变position的值。基于绝对位置的get()和put()以指定的索引位置为参数，从该位置读取或者向该位置写入数据，不会改变position的值。

除此之外，还可以指定大端存储还是小端存储。

ByteOrder order()

ByteBuffer order(ByteOrder order)

4.ByteBuffer准备了几个方法利于我们设置position和limit。

clear() 将position设置为0，limit设置为capacity，mark未定义。

flip() 将posiion设置为0，limit设置为position,mark未定义。

rewind() 将position设置为0，limit没有改变，mark未定义。

5.看一下，ByteBuffer提供的一些函数：

public static void main(String args[]){  
        
        ByteBuffer buffer=ByteBuffer.allocate(100);
        
        //对后援素组的修改也可以反映到buffer上
        byte arr[]=buffer.array();
       Arrays.fill(arr, (byte)2);
        
       ByteBuffer newBuffer=buffer.duplicate();
       arr[1]=3;
       
       
       byte arr1[]=new byte[100];
       buffer.position(0);//若这没有标识position为0，则会抛出java.nio.BufferUnderflowException，是从position到limit复制的
       buffer.get(arr1);
       arr1[0]=7;//不会影响到ByteBuffer的后援数组
       
       
        System.out.println(Arrays.toString(newBuffer.array()));
        System.out.println(buffer.position());
        System.out.println(newBuffer.position());
        System.out.println(Arrays.toString(arr1));
	}
//运行结果：
[2, 3, 2, 2, 2, 2, 2, 2....//100个
100
0
[7, 3, 2, 2, 2, 2, 2,.....//100个

public static void main(String args[]){
		ByteBuffer buffer=ByteBuffer.allocate(10);
		
		byte arr[]=buffer.array();
		for(int i=0;i<arr.length;i++){
			arr[i]=(byte)i;
		}
	

		buffer.position(2);
		buffer.limit(6);
		
		arr[3]=(byte)66;   //这个是为了证明：buffer和newBuffer共享后援数组
		
		//slice返回原ByteBuffer的一个镜像，所有改变互相可见。position和limit独立
		//返回的ByteBuffer的position永远为0，limit为原ByteBuffer的(limit-position)
		//返回的ByteBuffer的capacity为(limit-position)
		//但是调用ByteBuffer.array返回的是同一个完整的数组，就是原ByteBuffer的
		//后援数组
		ByteBuffer newBuffer=buffer.slice();
		
		System.out.println(buffer.position());
		System.out.println(buffer.limit());
		System.out.println(buffer.capacity());
		
		System.out.println(newBuffer.position());
		System.out.println(newBuffer.limit());
		System.out.println(newBuffer.capacity());
		
		System.out.println(Arrays.toString(buffer.array()));
		System.out.println(Arrays.toString(newBuffer.array()));
		
		System.out.println(buffer.get());
		System.out.println(newBuffer.get());
		
		//System.out.println(newBuffer.capacity(8));   capacity是无法这样设置的。
	}