JAVA NIO -- ByteBuffer

最新推荐文章于 2025-05-12 07:00:00 发布

kas_uo

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分类专栏： I/O

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本文深入解析Java中的Buffer概念，包括其核心属性如position、mark、limit及capacity，并介绍读写模式切换方法。同时，详细探讨ByteBuffer及其子类HeapByteBuffer和DirectByteBuffer的特点与应用场景。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

Buffer(缓冲区)

Buffer是缓冲区的抽象类，他定义了缓冲区的读写模式。

主要属性

position：读写指针的位置
mark: 标记位置
limit：读写界限（超出不可读写）
capacity：缓冲区最大容量（不可更改）

读写模式

因为缓冲区的只有一个指针(position)，所以他需要有方法在读写模式之间切换

写模式切换到读模式 - 在写完数据后，调用flip()，然后即可读取数据

    public final Buffer flip() {
        limit = position;
        position = 0;
        mark = -1;
        return this;
    }

读模式切换到写模式 - 在读取完数据后，调用clear() ，可覆盖写入

    public final Buffer clear() {
        position = 0;
        limit = capacity;
        mark = -1;
        return this;
    }

标记重置模式，mark()与reset()配合使用，可实现重置指针的功能（读写）

    public final Buffer mark() {
        mark = position;
        return this;
    }

    public final Buffer reset() {
        int m = mark;
        if (m < 0)
            throw new InvalidMarkException();
        position = m;
        return this;
    }

倒带（重读或者重写）

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

ByteBuffer

字节缓冲区的抽象类，子类有以堆内存做缓冲区的HeapByteBuffer和以堆外的系统本地内存做缓冲区的DirectByteBuffer

主要属性

除了父类的四个属性外，ByteBuffer还新增了三个属性

hb：用来存储的字节数组
offset：对于字节数组的起始偏移量（这个属性可以使用同一个字节数组封装两个独立的ByteBuffer，每个ByteBuffer的容量是字节数组长度的一半）
isReadOnly：是否只读

主要方法

生成缓冲区

    // 返回一个直接缓冲区
    public static ByteBuffer allocateDirect(int capacity) {
        return new DirectByteBuffer(capacity);
    }

    // 返回一个堆内存缓冲区
    public static ByteBuffer allocate(int capacity) {
        if (capacity < 0)
            throw new IllegalArgumentException();
        return new HeapByteBuffer(capacity, capacity);
    }

    //把一个二进制数组包装成堆内存缓冲区
    public static ByteBuffer wrap(byte[] array, int offset, int length)
    {
        try {
            return new HeapByteBuffer(array, offset, length);
        } catch (IllegalArgumentException x) {
            throw new IndexOutOfBoundsException();
        }
    }

副本与分片（与原缓冲区内容共享，只是有各自独立的指针和标记）

    // 返回一个从当前position指针位置开始的分片，重置指针和标记
    public abstract ByteBuffer slice();

    // 返回一个读写副本
    public abstract ByteBuffer duplicate();

    // 返回一个只读副本
    public abstract ByteBuffer asReadOnlyBuffer();

读写

    // 从当前position指针 + 1位置读取一个字节
    public abstract byte get();

    // 向当前position指针 + 1位置写入一个字节
    public abstract ByteBuffer put(byte b);

    // 从指定指针位置index处读取一个字节
    public abstract byte get(int index);

    //向指定指针index位置写入一个字节
    public abstract ByteBuffer put(int index, byte b);

    //从当前指针处读取length长度的字节，写入目标数组
    public ByteBuffer get(byte[] dst, int offset, int length) {
        checkBounds(offset, length, dst.length);
        if (length > remaining())
            throw new BufferUnderflowException();
        int end = offset + length;
        for (int i = offset; i < end; i++)
            dst[i] = get();
        return this;
    }

    ...