Java - ByteBuffer字节数组缓冲器。读取数据和写入数据执行flip和clear的原理

最新推荐文章于 2025-05-28 23:52:01 发布

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#Java

ByteBuffer是Java中用于高效读写数据的缓冲区，其内部利用字节数组存储数据。通过offset、limit和position管理数据。flip()方法在读取前将limit设置为position，使position归零，以便从头开始读取；clear()方法则在写入后重置position为0，limit为数组容量，以便再次写入。不执行这些操作可能导致错误的数据读取或追加写入。

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ByteBuffer继承于Buffer。

使用一个字节数组作为缓冲器。读取的数据和发送的数据会放入字节数组hb中。当数组达到一定大小，一次性写入通道或者读取。避免每次操作都要进行读写操作。

public abstract class ByteBuffer extends Buffer implements Comparable<ByteBuffer>
{
    final byte[] hb;                    /** 非空数组，用于堆缓冲区*/
    final int offset;                   /** 偏移量 */
    boolean isReadOnly;                 /** 是否只读*/
    ...
}

为了方便管理该字节数组，使用了偏移量offset 以及Buffer类中的

private int mark = -1;           // 标志，可用于恢复重做
private int position = 0;        // 当前位置
private int limit;               // 本次操作最大的字节大小
private int capacity;            // 容量大小
long address;                    // 地址：仅由直接缓冲区使用。

具体原理是，将数据放入字节数组中，并用limit告知本数组中的有效数据大小。position为当前操作的下标。

mark是标志上一次执行完整读取或者存放一系列数据成功之后的下标（需要手动设置），如果本次操作发生错误，则只需要从mark下标处重新操作。不需要从下标0开始。

在准备从buffer中读取数据时，需要先执行flip()操作。设置关于读取数据的参数。将limit设为有效字符的大小，即上次操作之后的下标position。修改position为0，意为下次从0开始读取数据。mark设为初始值-1；

    /** 用于读取前操作，设置读取的长度limit，下标归0*/
    public final Buffer flip() {
        limit = position;
        position = 0;
        mark = -1;
        return this;
    }

如果不执行flip操作，会导致从末尾进行读取操作，那得到的数据为0，或者为内存中残留数据。

与之相对应的，写数据进buff时。需要执行clear()操作。旨在修正各项下标参数为初始值，从0开始写入。

如果不执行clear()操作，直接执行read，那等同于追加操作。

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