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NIO之缓冲区(Buffer)的数据存取

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缓冲区(Buffer)

一个用于特定基本数据类行的容器。有java.nio包定义的，所有缓冲区都是抽象类Buffer的子类。

Java NIO中的Buffer主要用于与NIO通道进行交互，数据是从通道读入到缓冲区，从缓冲区写入通道中的。

Buffer就像一个数组，可以保存多个相同类型的数据。根据类型不同（boolean除外），有以下Buffer常用子类：

  1. ByteBuffer
  2. CharBuffer
  3. ShortBuffer
  4. IntBuffer
  5. LongBuffer
  6. FloatBuffer
  7. DoubleBuffer

上述Buffer类他们都采用相似的方法进行管理数据，只是各自管理的数据类型不同而已，都是通过以下方法获取一个Buffer对象： 

static XxxBuffer allocate(int capacity)

创建一个容量为capacity的XxxBuffer对象。

Buffer中的重要概念

1）容量（capacity）：表示Buffer最大数据容量，缓冲区容量不能为负，并且建立后不能修改。

2）限制（limit）：第一个不应该读取或者写入的数据的索引，即位于limit后的数据不可以读写。缓冲区的限制不能为负，并且不能大于其容量（capacity）。

3）位置（position）：下一个要读取或写入的数据的索引。缓冲区的位置不能为负，并且不能大于其限制（limit）。

4）标记（mark）与重置（reset）：标记是一个索引，通过Buffer中的mark()方法指定Buffer中一个特定的position，之后可以通过调用reset()方法恢复到这个position。

java.nio.Buffer.java

注意： 0<=mark<=position<=limit<=capacity

测试代码： 

package com.dx.nios;

import java.nio.ByteBuffer;

import org.junit.Test;

public class BufferTest {

    @Test

    public void TestBuffer() {

        ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(10);

        System.out.println("------------allocate------------------");

        System.out.println(byteBuffer.position());

        System.out.println(byteBuffer.limit());

        System.out.println(byteBuffer.capacity());

        byteBuffer.put("abcde".getBytes());

        System.out.println("------------put------------------");

        System.out.println(byteBuffer.position());

        System.out.println(byteBuffer.limit());

        System.out.println(byteBuffer.capacity());

        byteBuffer.flip();

        System.out.println("------------flip------------------");

        System.out.println(byteBuffer.position());

        System.out.println(byteBuffer.limit());

        System.out.println(byteBuffer.capacity());        

    }

}

输出结果： 

------------allocate------------------

10

------------put------------------

10

------------flip------------------

5

分析：

Buffer常用函数介绍及测试

clear()方法

clear()方法用于写模式，其作用为情况Buffer中的内容，所谓清空是指写上限与Buffer的真实容量相同，即limit==capacity,同时将当前写位置置为最前端下标为0处。代码如下： 

public final Buffer clear() {

         position = 0; //设置当前下标为0

         limit = capacity; //设置写越界位置与和Buffer容量相同

         mark = -1; //取消标记

         return this;

}

rewind()方法

rewind()在读写模式下都可用，它单纯的将当前位置置0，同时取消mark标记，仅此而已；也就是说写模式下limit仍保持与Buffer容量相同，只是重头写而已；读模式下limit仍然与rewind()调用之前相同，也就是为flip()调用之前写模式下的position的最后位置，flip()调用后此位置变为了读模式的limit位置，即越界位置，代码如下： 

public final Buffer rewind() {

        position = 0;

        mark = -1;

        return this;

}

flip()方法

flip()函数的作用是将写模式转变为读模式，即将写模式下的Buffer中内容的最后位置变为读模式下的limit位置，作为读越界位置，同时将当前读位置置为0，表示转换后重头开始读，同时再消除写模式下的mark标记，代码如下 

public final Buffer flip() {

        limit = position;

        position = 0;

        mark = -1;

        return this;

 }

测试 

package com.dx.nios;

import java.nio.ByteBuffer;

import org.junit.Test;

public class BufferTest {

    @Test

    public void TestBuffer() {

        // 1.使用allocate()申请10个字节的缓冲区

        ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(10);

        System.out.println("------------allocate------------------");

        System.out.println(byteBuffer.position());

        System.out.println(byteBuffer.limit());

        System.out.println(byteBuffer.capacity());

        // 2.使用put()存放5个字节到缓冲区

        byteBuffer.put("abcde".getBytes());

        System.out.println("------------put------------------");

        System.out.println(byteBuffer.position());

        System.out.println(byteBuffer.limit());

        System.out.println(byteBuffer.capacity());

        // 3.切换到读取数据模式

        byteBuffer.flip();

        System.out.println("------------flip------------------");

        System.out.println(byteBuffer.position());

        System.out.println(byteBuffer.limit());

        System.out.println(byteBuffer.capacity());

        // 4.从缓冲区中读取数据

        System.out.println("------------get------------------");

        byte[] bytes = new byte[byteBuffer.limit()];

        byteBuffer.get(bytes);

        System.out.println(new String(bytes, 0, bytes.length));

        System.out.println(byteBuffer.position());

        System.out.println(byteBuffer.limit());

        System.out.println(byteBuffer.capacity());

        // 5.设置为可重复读取

        System.out.println("------------rewind------------------");

        byteBuffer.rewind();

        System.out.println(byteBuffer.position());

        System.out.println(byteBuffer.limit());

        System.out.println(byteBuffer.capacity());

        byte[] bytes2 = new byte[byteBuffer.limit()];

        byteBuffer.get(bytes2);

        System.out.println(new String(bytes2, 0, bytes2.length));

        System.out.println(byteBuffer.position());

        System.out.println(byteBuffer.limit());

        System.out.println(byteBuffer.capacity());

        // 6。clear清空缓存区，但是内容没有被清掉，还存在。只不过这些数据状态为被遗忘状态。

        System.out.println("------------clear------------------");

        byteBuffer.clear();

        System.out.println(byteBuffer.position());

        System.out.println(byteBuffer.limit());

        System.out.println(byteBuffer.capacity());

        byte[] bytes3 = new byte[10];

        byteBuffer.get(bytes3);

        System.out.println(new String(bytes3, 0, bytes3.length));

    }

}

输出: 

------------allocate------------------

0

10

10

------------put------------------

5

10

10

------------flip------------------

0

5

10

------------get------------------

abcde

5

5

10

------------rewind------------------

0

5

10

abcde

5

5

10

------------clear------------------

0

10

10

abcde

mark与reset的用法 
public static void main(String[] args){

        ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);

        System.out.println("position:"+byteBuffer.position());

        System.out.println("limit:"+byteBuffer.limit());

        System.out.println("capcity"+byteBuffer.capacity());

        System.out.println("--------------------------------");

        String str = "从工单里来的状态";

        for (int i = 0; i < 1; i++) {

            str+="尚未完成";

        }

        System.out.println("写入数据");

        byteBuffer.put(str.getBytes());

        System.out.println("position:"+byteBuffer.position());

        System.out.println("limit:"+byteBuffer.limit());

        System.out.println("capcity"+byteBuffer.capacity());

        System.out.println("--------------------------------");

        System.out.println("转换为读模式");

        byteBuffer.flip();

        byte[] bts = new byte[3];// byte数组设置的越大，一次就能放置更多的数据，但也不能太大，会影响传输，一般就是1024，这里故意设置小点为了测试

        byteBuffer.get(bts);// 方法名容易让我误解，其实是把数据填充进byte数组

        System.out.println("读取一个字符:"+new String(bts,0,bts.length));

        System.out.println("position:"+byteBuffer.position());

        System.out.println("limit:"+byteBuffer.limit());

        System.out.println("capcity"+byteBuffer.capacity());

        byteBuffer.get(bts);

        System.out.println("再次读取一个字符:"+new String(bts,0,bts.length));

        System.out.println("mark前");

        System.out.println("position:"+byteBuffer.position());

        System.out.println("limit:"+byteBuffer.limit());

        System.out.println("capcity"+byteBuffer.capacity());

        System.out.println("标记当前position位置");

        byteBuffer.mark();

        byteBuffer.get(bts);// 标记后，reset前再读取一次

        System.out.println("mark后");

        System.out.println("position:"+byteBuffer.position());

        System.out.println("limit:"+byteBuffer.limit());

        System.out.println("capcity"+byteBuffer.capacity());

        System.out.println("恢复当前position位置为之前标记的位置");

        byteBuffer.reset();

        System.out.println("reset后");

        System.out.println("position:"+byteBuffer.position());

        System.out.println("limit:"+byteBuffer.limit());

        System.out.println("capcity"+byteBuffer.capacity());

        System.out.println("reset后的position应该和mark前的poisition相等");

        System.out.println("--------------------------------");

    }

打印信息： 

position:0

limit:1024

capcity1024

--------------------------------

写入数据

position:36

limit:1024

capcity1024

--------------------------------

转换为读模式

读取一个字符:从

position:3

limit:36

capcity1024

再次读取一个字符:工

mark前

position:6

limit:36

capcity1024

标记当前position位置

mark后

position:9

limit:36

capcity1024

恢复当前position位置为之前标记的位置

reset后

position:6

limit:36

capcity1024

reset后的position应该和mark前的poisition相等

--------------------------------

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