Java NIO之Buffer详细理解

Buffer简介

Buffer：是一个指定特定数据类型的容器，主要用于和Channel进行数据交互。在多线程操作下 Buffer 是不安全的。

 

在Java NIO中使用的核心缓冲区如下（覆盖了通过I/O发送的基本数据类型：byte, char、short, int, long, float, double, long）：

ByteBuffer

CharBuffer

ShortBuffer

IntBuffer

FloatBuffer

DoubleBuffer

LongBuffer

 

Buffer的基本属性

capacity(容量) ：缓冲区能够容纳的数据元素的最大数量。

limit(界限)：缓冲区中第一个不能读或写的元素位置

position(位置)：下一个读或写的元素的索引。位置会随着get()和put()函数更新

mark(标记)：标记一个备忘的位置

以上四个属性的关系：

mark <= position <= limit <= capacity

 

Buffer使用

接下来以最常用的ByteBuffer为例进行介绍

1.创建Buffer对象

  public static ByteBuffer allocate(int capacity)  //静态方法，通过内存分配创建Buffer对象

  public static ByteBuffer wrap(byte[] array)   //静态方法，将[]byte包装成ByteBuffer对象

  public static ByteBuffer wrap(byte[] array,int offset, int length) //基本同上，但指定了初始位置和长度

  public static ByteBuffer allocateDirect(int capacity) //通过分配直接缓冲区创建Buffer对象

 

  非直接缓冲区：通过allocate()分配缓冲区，将缓冲区建立在JVM的内存中

  直接缓冲区：通过allocateDirect()分配直接缓冲区，将缓冲区建立在物理内存中，可以提高效率。

内核地址空间和用户地址空间之间形成了一个物理内存映射文件，减少了内核到用户空间的copy过程

  public abstract boolean isDirect()  //可以通过该方法判断是否是直接缓冲区

  

  

2.读写常用的方法

在Buffer中有两种模式，一种是写模式，一种是读模式。

  put()相关函数：向ByteBuffer中添加元素（byte，[]byte,ByteBuffer等）

  flip()函数：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。

  get()：从Buffer中读取元素

  hasRemaining():判断Buffer中是否还有元素可读

  clear()：清空元素

  compact()：压缩元素(扩展空间)

 

利用Buffer读写数据，通常遵循四个步骤：

调用put()把数据写入buffer；

调用flip()从写模式切换成读模式；

调用get()从Buffer中读取数据；

调用buffer.clear()或者buffer.compact() 清除元素

 

Buffer源码

   构造器

    //构造函数，根据指定的参数来初始化Buffer特定的属性

    //此构造函数是包私有的