缓冲区(Buffer):一个用于特定基本数据类型的容器,由 java.nio 包定义的,所有缓冲区都是 Buffer 抽象类的子类。

Java NIO 中的Buffer 主要用于和NIO中的通道(Channel)进行交互, 数据从通道(Channel)读入缓冲区(Buffer)或者从缓冲区(Buffer)写入通道(Channel)。如下,我画的一个简图,Chanenl直接和数据源或者目的位置接触,Buffer作为中介这,从一个Channel中读取数据,然后将数据写入另一个Channel中。

 

Buffer 就像一个数组,可以保存多个相同类型的数据。根据数据类型不同(boolean 除外) ,有以下 Buffer 常用子类:

   ByteBuffer
   CharBuffer
   ShortBuffer
   IntBuffer
   LongBuffer
   FloatBuffer
   DoubleBuffer
上述 Buffer 类 他们都采用相似的方法进行管理数据,只是各自管理的数据类型不同而已。都是通过如下方法获取一个 Buffer对象:
     static XxxBuffer allocate(int capacity) : 创建一个容量为capacity 的 XxxBuffer 对象 ,如下创建了一个容量为1024的ByteBuffer 。

   ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);

前面说Buffer就像一个数据,实质Buffer的内部存放数据的就是一个对应类型的数组,如下看源码:

其他类型的Buffer类似。

Buffer的几个主要属性:

  position : 下一个要读取或者写入数据的索引,其值不能为负不能大于limit。

  limit : 第一个不应该读取或者写入数据的索引,即位于limit的数据不可读写,其值不能为负不能大于总容量。

  capacity : 创建Buffer的最大容量,不能为负值,创建后不能修改。

  如下图超类变量的定义:

 

1. 如下创建一个容量为 10 的Buffer (下标为 0-9 ,下标为10的不在Buffer容量中):

  

    position : 0

    capacity :10

    limit :10

 2. 向上图中的Buffer写入五个元素后:

  

    position : 5

    capacity :10

    limit :10

  3. 使用 buffer.flip()函数转换为读模式后:

 

   position : 5

   capacity :10

   limit :10

mark 为标记一个操作过了的位置。

  所以有: mark <= position <= limit <= capacity

Buffer的几个常用函数:

   Buffer clear() :清空缓冲区并返回对缓冲区的引用

   Buffer flip():将缓冲区的界限设置为当前位置,并将当前位置充值为 0

   int capacity():返回 Buffer 的 capacity 大小

   boolean hasRemaining():判断缓冲区中是否还有元素

   int limit():返回 Buffer 的界限(limit) 的位置  

   Buffer limit(int n):将设置缓冲区界限为 n, 并返回一个具有新 limit 的缓冲区对象

   Buffer mark():对缓冲区设置标记

   int position():返回缓冲区的当前位置 position

   Buffer position(int n):将设置缓冲区的当前位置为 n , 并返回修改后的 Buffer 对象

   int remaining():返回 position 和 limit 之间的元素个数

   Buffer reset() :将位置 position 转到以前设置的mark 所在的位置

   Buffer rewind():将位置设为为 0, 取消设置的 mark

 下面用一段代码来看各个方法调用后,position,capacity,limit的变化:

public class BufferTest {

    @Test
public void test(){
String str = "abcde"; //1. 分配一个指定大小的缓冲区
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024); System.out.println("-----------------allocate()----------------");
System.out.println(buf.position());
System.out.println(buf.limit());
System.out.println(buf.capacity()); //2. 利用 put() 存入数据到缓冲区中
buf.put(str.getBytes()); System.out.println("-----------------put()----------------");
System.out.println(buf.position());
System.out.println(buf.limit());
System.out.println(buf.capacity()); //3. 切换读取数据模式
buf.flip(); System.out.println("-----------------flip()----------------");
System.out.println(buf.position());
System.out.println(buf.limit());
System.out.println(buf.capacity()); //4. 利用 get() 读取缓冲区中的数据
byte[] dst = new byte[buf.limit()];
buf.get(dst);
System.out.println(new String(dst, 0, dst.length)); System.out.println("-----------------get()----------------");
System.out.println(buf.position());
System.out.println(buf.limit());
System.out.println(buf.capacity()); //5. rewind() : 可重复读
buf.rewind(); System.out.println("-----------------rewind()----------------");
System.out.println(buf.position());
System.out.println(buf.limit());
System.out.println(buf.capacity()); //6. clear() : 清空缓冲区. 但是缓冲区中的数据依然存在,但是处于“被遗忘”状态
buf.clear(); System.out.println("-----------------clear()----------------");
System.out.println(buf.position());
System.out.println(buf.limit());
System.out.println(buf.capacity()); System.out.println((char)buf.get()); } } 运行结果:

-----------------allocate()----------------
0
1024
1024
-----------------put()----------------
5
1024
1024
-----------------flip()----------------
0
5
1024
abcde
-----------------get()----------------
5
5
1024
-----------------rewind()----------------
0
5
1024
-----------------clear()----------------
0
1024
1024
a

 

Buffer的存取方法:

  获取 Buffer 中的数据

     get() :读取单个字节

     get(byte[] dst):批量读取多个字节到 dst 中

   get(int index):读取指定索引位置的字节(不会移动 position)

  

   放入数据到 Buffer 中

   put(byte b):将给定单个字节写入缓冲区的当前位置

   put(byte[] src):将 src 中的字节写入缓冲区的当前位置

   put(int index, byte b):将指定字节写入缓冲区的索引位置(不会移动 position)

非直接缓冲和直接缓冲区(对于字节缓冲区而言)

   1. 非直接缓冲区

    ByteBuffer  buf =  ByteBuffer.allocate(1024);

   2. 直接缓冲区

    ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocateDirect(1024);

① 字节缓冲区要么是直接的,要么是非直接的。如果为直接字节缓冲区,则 Java 虚拟机会尽最大努力直接在此缓冲区上执行本机 I/O 操作。也就是说,在每次调用基础操作系统的一个本机 I/O 操作之前(或之后),虚拟机都会尽量避免将缓冲区的内容复制到中间缓冲区中(或从中间缓冲区中复制内容)。   

② 直接字节缓冲区可以通过调用此类的 allocateDirect() 工厂方法来创建。此方法返回的缓冲区进行分配和取消分配所需成本通常高于非直接缓冲区。直接缓冲区的内容可以驻留在常规的垃圾回收堆之外,因此,它们对应用程序的内存需求量造成的影响可能并不明显。所以,建议将直接缓冲区主要分配给那些易受基础系统的本机 I/O 操作影响的大型、持久的缓冲区。一般情况下,最好仅在直接缓冲区能在程序性能方面带来明显好处时分配它们。

③ 直接字节缓冲区还可以通过FileChannel 的 map() 方法 将文件区域直接映射到内存中来创建。该方法返回MappedByteBuffer 。Java 平台的实现有助于通过 JNI 从本机代码创建直接字节缓冲区。如果以上这些缓冲区中的某个缓冲区实例指的是不可访问的内存区域,则试图访问该区域不会更改该缓冲区的内容,并且将会在访问期间或稍后的某个时间导致抛出不确定的异常。

④字节缓冲区是直接缓冲区还是非直接缓冲区可通过调用其 isDirect() 方法来确定。提供此方法是为了能够在性能关键型代码中执行显式缓冲区管理。

参考资料:李贺飞 老师的视频教程

Java NIO (二) 缓冲区(Buffer)的更多相关文章

  1. Java NIO之缓冲区Buffer

    Java NIO的核心部件: Buffer Channel Selector Buffer 是一个数组,但具有内部状态.如下4个索引: capacity:总容量 position:下一个要读取/写入的 ...

  2. Java NIO流 -- 缓冲区(Buffer,ByteBuffer)

    用来定义缓冲区的所有类都以Buffer类为基类,Buffer定义了缓冲区的基本特征. 直接子类: ByteBuffer 用来存储byte类型的缓冲区,可以在这种缓冲区中存储任意其他基本类型的二进制值( ...

  3. Java NIO中的Buffer 详解

    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 ...

  4. NIO之缓冲区(Buffer)的数据存取

    缓冲区(Buffer) 一个用于特定基本数据类行的容器.有java.nio包定义的,所有缓冲区都是抽象类Buffer的子类. Java NIO中的Buffer主要用于与NIO通道进行交互,数据是从通道 ...

  5. Java NIO Channel和Buffer

    Java NIO Channel和Buffer @author ixenos Channel和Buffer的关系 1.NIO速度的提高来自于所使用的结构更接近于OS执行I/O的方式:通道和缓冲器: 2 ...

  6. Java NIO——2 缓冲区

    一.缓冲区基础 1.缓冲区并不是多线程安全的. 2.属性(容量.上界.位置.标记) capacity limit  第一个不能被读或写的元素 position  下一个要被读或写的元素索引 mark ...

  7. Java NIO4:缓冲区Buffer(续)

    一.什么是缓冲区      一个缓冲区对象是固定数量的数据的容器,其作用是一个存储器,或者分段运输区,在这里数据可被存储并在之后用于检索.缓冲区像前篇文章讨论的那样被写满和释放,对于每个非布尔原始数据 ...

  8. java NIO中的buffer和channel

    缓冲区(Buffer):一,在 Java NIO 中负责数据的存取.缓冲区就是数组.用于存储不同数据类型的数据 根据数据类型不同(boolean 除外),提供了相应类型的缓冲区:ByteBufferC ...

  9. Java NIO 之缓冲区

    缓冲区基础 所有的缓冲区都具有四个属性来 供关于其所包含的数据元素的信息. capacity(容量):缓冲区能够容纳数据的最大值,创建缓冲区后不能改变. limit(上界):缓冲区的第一个不能被读或写 ...

  10. Java NIO3:缓冲区Buffer

    在上一篇中,我们介绍了NIO中的两个核心对象:缓冲区和通道,在谈到缓冲区时,我们说缓冲区对象本质上是一个数组,但它其实是一个特殊的数组,缓冲区对象内置了一些机制,能够跟踪和记录缓冲区的状态变化情况,如 ...

随机推荐

  1. 模板文件引入css样式文件

    引用路径问题:相对路径和绝对路径 相对路径:相对路口文件index.php设置 绝对路径:从虚拟主机站点目录开始设置 css样式文件引入图片,路径的设置 相对地址:相对css文件本身设置 ①模板文件 ...

  2. ChatterBot之使用mongodb 03

    上一篇我们已经搭建好了mongodb环境,本篇为简单示例. 废话不多说先上代码然后开始讲解; !!!别忘了打开你的mongdb服务!!!,如果没有mongodb请看上篇如何安装mongodb; # - ...

  3. 为什么选择Django?

    Web开发是Python语言应用领域的重要部分,也是工作岗位比较多的领域.如果你对基于Python的Web开发有兴趣,正打算开始学习使用Python做Web开发,或者已经是一个Web开发者有工作需要, ...

  4. .NET作品集:linux下的博客程序

    博客程序架构 本博客程序是博主11年的时候参考loachs小泥鳅博客内核开发的.net跨平台博客cms,距今已有6年多了,个人博客网站一直在用,虽然没有wordpress那么强大,但是当时在深究.ne ...

  5. javaWeb开发中关于eclipse等ide重新部署或重启项目等原因造成上传文件丢失问题解决方案

    在开发项目时,有时候需要用到上传功能,比如头像上传等,其文件会保存到服务器中.但是我发现在用eclipse做项目的过程中,每次重新部署项目,原来上传的文件就会丢失. 其原因是因为每次项目修改后,ecl ...

  6. 玲珑学院-ACM比赛1014 - Absolute Defeat

    1014 - Absolute Defeat Time Limit:2s Memory Limit:64MByte Submissions:257Solved:73 DESCRIPTION Eric ...

  7. 学习用java基于webMagic+selenium+phantomjs实现爬虫Demo爬取淘宝搜索页面

    由于业务需要,老大要我研究一下爬虫. 团队的技术栈以java为主,并且我的主语言是Java,研究时间不到一周.基于以上原因固放弃python,选择java为语言来进行开发.等之后有时间再尝试pytho ...

  8. 2017最新PHP面试题

    这几天在面试,下面分享一下这几天面试所遇到的笔试题,目前还不打算工作,面试题会持续更新的,有些不想写答案了,有心的可以自己看着面试题查一下感觉记忆更深点.下面分享一下这几天遇到的php面试题. 掌贝面 ...

  9. Koltin——最详细的可见性修饰符详解

    在Kotlin中,不管是类,对象,接口,构造函数,函数,属性及其设置器都具有可见性修饰符.Kotlin中的可见性修饰符共四种.即public.protected.private.internal.在不 ...

  10. Maven项目pom.xml文件报xxx\target\classes\META-INF\MANIFEST.MF (系统找不到指定的路径)

    在今天的学习Maven项目中遇到的这个错误:pom.xml文件报xxx\target\classes\META-INF\MANIFEST.MF (系统找不到指定的路径) 在Maven项目学习中,缓存问 ...