• NIO入门之缓冲区Buffer


    缓存区 Buffer 是数据容器

    buffer

    • ByteBuffer 可以存储除了 boolean 以外的其他 7 种Java基本数据类型,如 getInt、putInt
    • Buffer 是抽象类,它有除了 Boolean 以外的其他 7 种Java基本数据类型子类,如IntBuffer

    缓存区的初始化

    ⑴ 静态方法 allocate:初始化一个指定容量的缓存区
    allocate

    解释一下图例:
    1.数组下标:数字(1,2,3,4,5)表示数组下标
    1.数组:灰色长方形内表示真实有效的数组。
    2.数组元素:数字所在的白色黑边正方形表示数组元素,可以通过例如 array[0] 来获取数组元素。但是注意,图中没有明确指定数组元素的值是什么。
    3.虚拟下标:其中 -16 是虚拟的下标位置,如果使用这2个下标取值( array[-1] 或者 array[6] )会抛出 IndexOutOfBoundsException

    ⑵ 静态方法 wrap:把一个数组初始化成一个缓存区

    • 如果是只把数组 array 作为 wrap 的参数,那么效果和 allocate 类似。但是,修改数组中的值,等同于修改缓存区的值。
    • 如果除了数组引用 array 外,还有 offsetlength 来指定子数组的开始位置和子数组的大小。效果如下图:

    wrap

    • 灰色的部分就是数组参数 array
    • 虚线框的部分表示从数组中划出的 子数组

    缓存区存储数据

    put

    • put() 填充一个新的元素到数组中
    • 当前位置右移(position++)

    缓冲区获取数据

    get

    • get() 获取当前位置的元素
    • 当前位置右移(position++)

    核心操作

    flip 操作

    由写模式 转换为> 读模式
    flip

    • limit = position,限制转到原先的 position 位置
    • position = 0,游标归零
    • mark = -1,标记清空

    注意:
    虽然,flip 的中文含义是 “翻动”,但是连续调用 flip 不能实现 写模式 -> 读模式 -> 写模式!
    连续调用 flip 之后,postion == limit == 0。
    因此,继续调用 get() 会抛出 读取超限 BufferUnderflowException ,调用 put() 会抛出 写入超限 BufferOverflowException

    clear 操作

    重新回到初始化状态,重新进入写模式
    clear

    • limit = capacity,限制回归到容器容量
    • position = 0,游标归零
    • mark = -1,标记清空

    注意
    clear 实际并不会清理数据,而是调整 limit、position、mark 指向的位置

    mark 操作

    mark

    • mark = position,记录下当前位置

    使用场景
    替换一段内容:添加标记,以便后续调用 reset() 将 position 回到标记。

    reset 操作

    reset

    • position = mark,当前位置回到标记位置

    注意
    InvalidMarkException

    • mark < 0 抛出无效标记异常。说明必须要先 mark() 才能调用 reset()

    rewind 操作

    rewind

    • position = 0,当前位置归零
    • mark = -1,清除标记位置

    剩余空间与超限异常

    剩余空间

    [0 <= 标记 <= 位置 <= 限制 <= 容量 ]

    其中,

    [remaining = limit - position ]

    remaining 表示剩余空间大小。hasRemaining() 用来查询是否还有剩余空间。

    读取超限

    BufferUnderflowException

    • get 读取数据时,如果 position >= limit,抛出 BufferUnderflowException 异常

    写入超限

    BufferOverflowException

    • put 写入数据时,如果 position >= limit,抛出 BufferOverflowException 异常

    注意
    如果是使用 wrap 初始化的缓冲区,即使没有到达容器容量 capacity,也会报错,因为此时 limit < capacity
    BufferOverflowException

    总结:

    • Buffer缓冲区是数据容器,可以用于读 get() 也可以用于写 put()。
    • flip() 可以从写模式切换到读模式
    • clear() 可以回到初始化状态
    • mark() 和 reset() 需要配合使用,主要用于 替换某段内容
    • 无论是读取超限还是写入超限,条件都是 position >= limit。即 如果进行接下来的读或者写操作,当前位置都将超过限制。
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/kendoziyu/p/java-nio-buffer.html
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