JDK 源码学习——ByteBuffer

ByteBuffer 在NIO的作用

Java SE4 开始引入Java NIO,相比较于老的IO，更加依赖底层实现。引入通道(Channels)，选择器(selector)，缓冲(Buffers).都更加接近操作系统执行I/O的方式.所以速度更快。

NIO 是非阻塞IO，非阻塞IO的实现是基于事件的，选择器定义了一个IO通道，程序继续运行。选择器上发生事件时，会唤醒选择器并执行相应动作。IO是阻塞IO,面向流操作，顺序读写，对于小文件序列化的读写有优势。nio是面向缓冲器，对数据的偏移支持比较好。

本文提到的ByteBuffer就是缓冲器，负责与通道进行数据交换。缓冲器总共有ByteBuffer,CharBuffer,DoubleBuffer,FloatBuffer,IntBuffer,LongBuffer,ShortBuffer.

ByteBuffer的重要属性

Buffer 基类

属性
缓冲器都继承了Buffer类，Buffer是一个固定大小的数据容器。除了存储内容之外，还有三个重要的属性。

• capacity buffer中元素总数

• position 写模式下就是下一个元素的index,读模式就是当前元素index

• limit 是不应该被读/写的第一个元素index。写模式时就是capacity,读模式则是下一个元素的index.如下图：图片来自http://javapapers.com/java/java-nio-buffer/

方法

• flip
  一般是切换到读操作。或者是为写操作准备一个新的序列

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

eg.重复向一个ByteBuffer写数据的时候，赋值完毕，必须要flip.开始一个新的新序列，否则position会等于limit，返回空值

public static void main(String[] args) {
        byte[] bytes1=new byte[]{1, 6, 3};
        ByteBuffer buffer =fromByteArray(bytes1);
        System.out.println(buffer);
        byte[] bytes2 =new byte[]{1,2,3};
        ByteBuffer buffer2=fromByteArray(bytes2);
        System.out.println(buffer2);
    }

    /**
     * If you are building up a ByteBuffer by repeatedly writing into it, and then want to give it away, you must remember to flip() it. 
     * If we did not flip() it, the returned ByteBuffer would be empty because the position would be equal to the limit.
     * @param bytes
     * @return
     */
    public static ByteBuffer fromByteArray(byte[] bytes) {
        final ByteBuffer ret = ByteBuffer.wrap(new byte[bytes.length]);

        ret.put(bytes);
        ret.flip();

        return ret;
    } 

• rewind

rewind倒回，将position 设置为0，重新读取

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

• clear
  clear 并没有真正的清除数据，将position设置为0，limit设置为capacity.

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

ByteBuffer

ByteBuffer 相比较其他的缓冲器有些区别

• 可以分配直接缓冲区
  直接缓冲区，JVM会尽可能的直接在此缓冲区执行本机IO操作。避免与中间缓冲区交互

• 可以通过mapping将文件区域直接映射到内存来创建、

• 访问二进制数据

参考

http://www.javaworld.com/article/2078654/java-se/java-se-five-ways-to-maximize-java-nio-and-nio-2.html
http://javapapers.com/java/java-nio-buffer/
https://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/nio/package-summary.html#buffers