java nio中的buffer用于和nio通道进行交互。如你所知,数据是从通道读入缓冲区,从缓冲区写入到通道中的。
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,用来方便的访问该块内存。
下面是nio buffer相关的话题列表:
buffer的基本用法
buffer的capacity,position和limit
buffer的类型
buffer的分配
向buffer中写数据
flip()方法
从buffer中读取数据
clear()与compact()方法
mark()与reset()方法
equals()与compareto()方法
buffer的基本用法使用buffer读写数据一般遵循以下四个步骤:
写入数据到buffer
调用flip()方法
从buffer中读取数据
调用clear()方法或者compact()方法
当向buffer写入数据时,buffer会记录下写了多少数据。一旦要读取数据,需要通过flip()方法将buffer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。
一旦读完了所有的数据,就需要清空缓冲区,让它可以再次被写入。有两种方式能清空缓冲区:调用clear()或compact()方法。clear()方法会清空整个缓冲区。compact()方法只会清除已经读过的数据。任何未读的数据都被移到缓冲区的起始处,新写入的数据将放到缓冲区未读数据的后面。
下面是一个使用buffer的例子:
01 randomaccessfile afile = new randomaccessfile(data/nio-data.txt, rw);
02 filechannel inchannel = afile.getchannel();
03
04 //create buffer with capacity of 48 bytes
05 bytebuffer buf = bytebuffer.allocate(48);
06
07 int bytesread = inchannel.read(buf); //read into buffer.
08 while (bytesread != -1) {
09
10 buf.flip(); //make buffer ready for read
11
12 while(buf.hasremaining()){
13 system.out.print((char) buf.get()); // read 1 byte at a time
14 }
15
16 buf.clear(); //make buffer ready for writing
17 bytesread = inchannel.read(buf);
18 }
19 afile.close();
buffer的capacity,position和limit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,用来方便的访问该块内存。
为了理解buffer的工作原理,需要熟悉它的三个属性:
capacity
position
limit
position和limit的含义取决于buffer处在读模式还是写模式。不管buffer处在什么模式,capacity的含义总是一样的。
这里有一个关于capacity,position和limit在读写模式中的说明,详细的解释在插图后面。
capacity作为一个内存块,buffer有一个固定的大小值,也叫“capacity”.你只能往里写capacity个byte、long,char等类型。一旦buffer满了,需要将其清空(通过读数据或者清除数据)才能继续写数据往里写数据。
position当你写数据到buffer中时,position表示当前的位置。初始的position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.
当读取数据时,也是从某个特定位置读。当将buffer从写模式切换到读模式,position会被重置为0. 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在写模式下,buffer的limit表示你最多能往buffer里写多少数据。 写模式下,limit等于buffer的capacity。
当切换buffer到读模式时, limit表示你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。换句话说,你能读到之前写入的所有数据(limit被设置成已写数据的数量,这个值在写模式下就是position)
buffer的类型java nio 有以下buffer类型
bytebuffer
mappedbytebuffer
charbuffer
doublebuffer
floatbuffer
intbuffer
longbuffer
shortbuffer
p<>
如你所见,这些buffer类型代表了不同的数据类型。换句话说,就是可以通过char,short,int,long,float 或 double类型来操作缓冲区中的字节。
mappedbytebuffer 有些特别,在涉及它的专门章节中再讲。
buffer的分配要想获得一个buffer对象首先要进行分配。 每一个buffer类都有一个allocate方法。下面是一个分配48字节capacity的bytebuffer的例子。
1 bytebuffer buf = bytebuffer.allocate(48);
这是分配一个可存储1024个字符的charbuffer:
1 charbuffer buf = charbuffer.allocate(1024);
向buffer中写数据写数据到buffer有两种方式:
从channel写到buffer。
通过buffer的put()方法写到buffer里。
从channel写到buffer的例子
1 int bytesread = inchannel.read(buf); //read into buffer.
通过put方法写buffer的例子:
1 buf.put(127);
put方法有很多版本,允许你以不同的方式把数据写入到buffer中。例如, 写到一个指定的位置,或者把一个字节数组写入到buffer。 更多buffer实现的细节参考javadoc。
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设置成之前position的值。
换句话说,position现在用于标记读的位置,limit表示之前写进了多少个byte、char等 —— 现在能读取多少个byte、char等。
从buffer中读取数据从buffer中读取数据有两种方式:
从buffer读取数据到channel。
使用get()方法从buffer中读取数据。
从buffer读取数据到channel的例子:
1 //read from buffer into channel.
2 int byteswritten = inchannel.write(buf);
使用get()方法从buffer中读取数据的例子
1 byte abyte = buf.get();
get方法有很多版本,允许你以不同的方式从buffer中读取数据。例如,从指定position读取,或者从buffer中读取数据到字节数组。更多buffer实现的细节参考javadoc。
rewind()方法buffer.rewind()将position设回0,所以你可以重读buffer中的所有数据。limit保持不变,仍然表示能从buffer中读取多少个元素(byte、char等)。
clear()与compact()方法一旦读完buffer中的数据,需要让buffer准备好再次被写入。可以通过clear()或compact()方法来完成。
如果调用的是clear()方法,position将被设回0,limit被设置成 capacity的值。换句话说,buffer 被清空了。buffer中的数据并未清除,只是这些标记告诉我们可以从哪里开始往buffer里写数据。
如果buffer中有一些未读的数据,调用clear()方法,数据将“被遗忘”,意味着不再有任何标记会告诉你哪些数据被读过,哪些还没有。
如果buffer中仍有未读的数据,且后续还需要这些数据,但是此时想要先先写些数据,那么使用compact()方法。
compact()方法将所有未读的数据拷贝到buffer起始处。然后将position设到最后一个未读元素正后面。limit属性依然像clear()方法一样,设置成capacity。现在buffer准备好写数据了,但是不会覆盖未读的数据。
mark()与reset()方法通过调用buffer.mark()方法,可以标记buffer中的一个特定position。之后可以通过调用buffer.reset()方法恢复到这个position。例如:
1 buffer.mark();
2
3 //call buffer.get() a couple of times, e.g. during parsing.
4
5 buffer.reset(); //set position back to mark.
equals()与compareto()方法可以使用equals()和compareto()方法两个buffer。
equals()当满足下列条件时,表示两个buffer相等:
有相同的类型(byte、char、int等)。
buffer中剩余的byte、char等的个数相等。
buffer中所有剩余的byte、char等都相同。
如你所见,equals只是比较buffer的一部分,不是每一个在它里面的元素都比较。实际上,它只比较buffer中的剩余元素。
compareto()方法compareto()方法比较两个buffer的剩余元素(byte、char等), 如果满足下列条件,则认为一个buffer“小于”另一个buffer:
第一个不相等的元素小于另一个buffer中对应的元素 。
所有元素都相等,但第一个buffer比另一个先耗尽(第一个buffer的元素个数比另一个少)。
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以上就是java nio系列教程3: buffer的基本用法的详细内容。