Buffer的概念
- Java NIO中的Buffer用于和NIO通道进行交互
- 缓冲区的本质: 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
- 提供了一组方法,用来方便访问该块内存
Buffer的基本用法
- Buffer读写数据的步骤:
- 写入数据到Buffer
- 调用flip()方法
- 从Buffer中读取数据
- 调用clear()或者compact()方法
- Buffer的工作流程:
- 当向Buffer写入数据时,Buffer会记录写下多少数据
- 一旦需要读取数据,需要通过flip() 方法从写模式切换到读模式
- 在读模式下,可以读取之前写入到Buffer的所有数据
- 一旦读完了所有数据,就要清空缓冲区,让缓冲区可以再次被写入
- 清空缓冲区有两种方式:
- clear(): 清空整个缓冲区
- compact(): 只清除已经读过的数据. 任何未读的数据都会被移到缓冲区的起始处,新写入的数据将会放到缓冲区未读数据的后面位置
- Buffer使用示例:
RandomAccessFile file = new RandomAccessFile("data/nio-data.txt", "rw");
FileChannel channel = file.getChannel();
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(64);
int bytesRead = channel.read(buffer);
while (bytesRead != -1) {
buffer.flip();
while(buffer.hasRemaining()) {
System.out.print((char)buffer.get());
}
buffer.clear();
bytesBuffer = channel.read(buffer);
}
file.close();
Buffer的属性
- 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,用来方便访问该块内存
- Buffer的三个属性: position和limit的含义取决于Buffer处于读模式还是写模式. capacity的含义总是一样的
- capacity
- position
- limit
capacity
- 作为一个内存块 ,Buffer有一个固定大小的值,叫作capacity
- 只能往Buffer中写capacity个byte,long,char等类型的值
- 一旦Buffer满了,通过读数据或者清除数据将Buffer清空,才能继续往里写数据
position
写数据
- 当写数据到Buffer中时 ,position表示当前的位置
- 初始position的值为0, 当一个byte,long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-1
读数据
- 当读数据时,从某个特定的位置读
- 当从Buffer的position处读取数据时 ,position向前移动到下一个可读的位置
limit
写模式
- Buffer的limit表示最多能往Buffer里写多少数据
- limit等于Buffer的capacity
读模式
- 当切换Buffer到读模式时,limit表示从Buffer中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. limit会被设置写模式下的position值.也就是说,能够读取到之前写入的所有数据
Buffer的类型
- Java NIO有以下Buffer类型:
- ByteBuffer
- MappedByteBuffer
- CharBuffer
- DoubleBuffer
- FloatBuffer
- IntBuffer
- LongBuffer
- ShortBuffer
- 这些Buffer类型代表了不同的数据类型.也就是说,可以通过char,short,int,long,float或者double类型来操作缓冲区中的字节
Buffer分配
- 要想获得一个Buffer对象首先要进行分配
- 每一个Buffer都有一个allocate() 方法
- 示例: 分配一个64字节capacity的ByteBuffer
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(64);
Buffer写入数据
Buffer的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设置为之前position的值
- position: 在读模式中,标记读的位置
- limit: 表示在写模式时写进了多少个byte,char等,在读模式时能读取多少个byte,char等
Buffer读取数据
Buffer的常用方法
rewind()
- Buffer的rewind() 方法将position设回0, 这样可以重读Buffer中的所有数据
- limit保持不变,表示能从Buffer中读取多少个byte,char等元素
clear()和compact()
- 如果读取完Buffer中的数据,需要让Buffer准备好再次写入.通过clear() 或者compact() 方法来实现
clear()
- 如果调用clear() 方法 ,position将被设回0,limit将被设置成为capacity的值
- clear() 方法清空Buffer, 但是Buffer中的数据并没有被清除.只是这些标记表明从哪里开始向Buffer中写数据
- 如果Buffer中存在未读的数据时,调用clear() 方法,这些数据将会被遗忘. 不再有任何标记哪些数据被读过,哪些数据未被读过
compact()
- 如果Buffer中存在未读的数据,且后续还需要这些数据,但是此时想要先写入数据,这时就可以使用compact() 方法
- compact() 方法将所有未读数据拷贝到Buffer的起始处.将position设置到最后一个未读元素的正后面,将limit设置成为capacity
- 使用compact() 方法后的Buffer写数据时,不会覆盖未读的数据
mark()和reset()
- 通过调用Buffer.mark() 方法,可以标记Buffer中的一个特定的position
- 标记后,可以通过Buffer.reset() 方法恢复到这个position
equals()和compareTo()
equals()
- 两个Buffer相等的条件:
- 有相同的类型. 比如byte,char,int
- Buffer中剩余的byte,char等元素个数相等
- Buffer中所有剩余的byte,char等元素都相同
- equals() 只是比较Buffer的一部分,不是Buffer的每一个元素都比较.只会比较Buffer中的剩余元素,也就是从position到limit之间的元素
compareTo()
- compareTo() 方法比较两个Buffer的剩余的byte,char等元素,也就是从position到limit之间的元素
- 一个Buffer小于另一个Buffer的条件:
- 第一个不相等的元素小于另一个Buffer中对应的元素
- 所有的元素都相等,但是第一个Buffer的元素个数比另一个少