java.nio.ByteBuffer中flip、rewind、clear方法的区别

本文详细介绍了Java NIO中Buffer类的核心概念及其关键方法,包括clear、flip和rewind的功能与应用场景,帮助读者更好地理解和掌握缓冲区的读写操作。

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原文:http://www.blogjava.net/sdjxsgb/archive/2013/06/18/400703.html


对缓冲区的读写操作首先要知道缓冲区的下限、上限和当前位置。下面这些变量的值对Buffer类中的某些操作有着至关重要的作用:

  1. limit:所有对Buffer读写操作都会以limit变量的值作为上限。
  2. position:代表对缓冲区进行读写时,当前游标的位置。
  3. capacity:代表缓冲区的最大容量(一般新建一个缓冲区的时候,limit的值和capacity的值默认是相等的)。
flip、rewind、clear这三个方法便是用来设置这些值的。

clear方法

public final Buffer clear()
{
    position = 0; //重置当前读写位置
    limit = capacity; 
    mark = -1;  //取消标记
    return this;
}



clear方法将缓冲区清空,一般是在重新写缓冲区时调用。

flip方法

public final Buffer flip() {
 limit = position;
 position = 0;
 mark = -1;
 return this;
}
反转缓冲区。首先将限制设置为当前位置,然后将位置设置为 0。如果已定义了标记,则丢弃该标记。 常与compact方法一起使用。通常情况下,在准备从缓冲区中读取数据时调用flip方法。

rewind方法


1public final Buffer rewind() {
2 position = 0;
3 mark = -1;
4 return this;
5}



以上三种方法均使用final修饰,java.nio.Buffer的所有子类均使用同一种flip、clear和rewind机制。

<think>我们正在处理一个关于Java中IllegalArgumentException异常的问题,特别是与ByteBuffer的limit相关。根据用户的问题,我们需要分析IllegalArgumentException在ByteBuffer操作中出现的常见原因,并提供解决方法。 首先,回顾一下引用内容: 引用[1]提到了ByteBuffer的两种实现:HeapByteBuffer(堆内)DirectByteBuffer(堆外)。在操作ByteBuffer时,我们需要注意其状态(位置、限制、容量等)。 用户问题中的关键短语:"Buffer limit ByteBuffer limit error cause fix",表明用户遇到了由于ByteBuffer的limit设置不当导致的IllegalArgumentException异常。 常见原因分析: 1. 在调用ByteBuffer的put或get方法时,如果操作的位置超过了当前limit,就会抛出IllegalArgumentException。 2. 在调整ByteBuffer的limit时,如果设置的limit大于容量(capacity)或者小于0,也会抛出此异常。 3. 在创建ByteBuffer视图(如slice或duplicate)时,如果原始缓冲区的limit设置不正确,也可能导致后续操作抛出异常。 解决方法: 1. 检查操作前的位置(position)限制(limit):确保在读写操作时,position小于limit,并且操作的数据量不超过剩余空间(limit - position)。 2. 调整limit时,确保新limit在[0, capacity]范围内。可以使用`Buffer.limit(int newLimit)`方法,但传入的值必须满足:0 <= newLimit <= capacity。 3. 使用flip()或rewind()等方法正确设置limit,特别是在读写转换时。 示例代码: 假设我们有一个ByteBuffer,我们想写入数据,然后读取它。如果设置不当,可能会抛出异常。 ```java ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(10); // 容量10,位置0,限制10 // 写入数据 buffer.put((byte)1); buffer.put((byte)2); // 切换到读取模式 buffer.flip(); // 设置limit为当前位置(2),位置重置为0 // 读取数据 byte b1 = buffer.get(); // 成功读取第一个字节 byte b2 = buffer.get(); // 成功读取第二个字节 // 现在再尝试读取,就会抛出异常,因为position已经等于limit try { byte b3 = buffer.get(); // 抛出BufferUnderflowException(是RuntimeException,但IllegalArgumentException可能在其他操作中出现) } catch (BufferUnderflowException e) { // 处理 } // 但是,如果我们错误地设置了limit,比如: buffer.limit(20); // 尝试设置limit为20,而容量只有10,则会抛出IllegalArgumentException ``` 在上面的例子中,设置limit超过容量会抛出IllegalArgumentException。 因此,正确的做法是: - 在设置limit时,确保新limit不超过容量。 - 在读写操作前,确保positionlimit设置正确。 另外,注意在创建视图时,原始缓冲区的limit会影响视图的初始状态。例如,slice()方法会创建一个新的ByteBuffer,其范围是从原始缓冲区的当前位置到limit。所以原始缓冲区的limit设置必须正确(当前位置<=limit<=容量)。 总结: IllegalArgumentException在ByteBuffer操作中通常是由于参数超出允许范围(如设置limit超出容量)导致的。解决方法是检查并确保在操作ByteBuffer时,所有参数(特别是positionlimit)都在合法范围内。 相关问题: 1. 如何正确设置ByteBuffer的positionlimit? 2. ByteBufferflip()、rewind()clear()方法有什么区别? 3.NIO编程中,如何避免常见的ByteBuffer操作错误?</think>### Java中IllegalArgumentException: Buffer limit异常分析与解决 `java.lang.IllegalArgumentException: Buffer limit`异常通常发生在操作`ByteBuffer`时违反了其状态限制规则。以下是常见原因解决方法: #### 常见原因 1. **越界操作**: - 读取/写入时`position`超过`limit` - 设置`limit > capacity`或`limit < position` - 示例:`ByteBuffer.limit(100)`但容量只有50 2. **状态转换错误**: ```java ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(10); buf.put((byte)1); // position=1, limit=10 buf.flip(); // position=0, limit=1 buf.limit(5); // 抛出异常:新limit(5) > position(0)但超过原始容量(10)❌ ``` 3. **视图操作错误**: ```java ByteBuffer original = ByteBuffer.allocate(20); original.limit(10); // 设置有效数据区 ByteBuffer slice = original.slice(); // 创建视图 slice.limit(15); // 抛出异常:视图的limit不能超过原始缓冲区限制(10)❌ ``` #### 解决方法 1. **检查边界条件**: ```java if (newLimit <= buffer.capacity() && newLimit >= buffer.position()) { buffer.limit(newLimit); // 安全设置 } ``` 2. **使用标准状态转换方法**: ```java ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(100); // 写入模式 buf.put(data); // 正确切换为读取模式 buf.flip(); // position=0, limit=原position while (buf.hasRemaining()) { byte b = buf.get(); // 安全读取 } ``` 3. **修复视图操作**: ```java ByteBuffer original = ByteBuffer.allocate(20); original.limit(10); ByteBuffer slice = original.slice(); slice.limit(slice.capacity()); // 正确:视图容量=原始limit-position ``` 4. **堆外内存特殊处理**: ```java // 创建DirectByteBuffer时指定正确大小 ByteBuffer directBuf = ByteBuffer.allocateDirect(1024); // 操作前检查剩余空间 if (directBuf.remaining() < data.length) { directBuf.clear(); // 重置缓冲区 } directBuf.put(data); ``` #### 最佳实践 1. 始终在修改`limit`前检查: ```java assert newLimit >= 0 && newLimit <= capacity(); ``` 2. 使用`Buffer`工具类方法: ```java BufferUtils.checkLimit(newLimit, capacity); // 自定义校验工具 ``` 3. 结合`try-catch`处理: ```java try { buffer.limit(newLimit); } catch (IllegalArgumentException e) { // 重置缓冲区状态 buffer.clear(); // 或创建新缓冲区 buffer = ByteBuffer.allocate(Math.max(buffer.capacity(), newLimit)); } ``` > **关键点**:ByteBuffer的状态由`position`(当前位置)、`limit`(操作上限)、`capacity`(总容量)共同控制,任何操作违反`0 ≤ position ≤ limit ≤ capacity`规则都会触发此异常[^1]。
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