如何使用 Java 中 缓冲区类 Buffer

简介: # 如何使用 Java 中 缓冲区类 Buffer ## 1. 什么是Buffer 缓冲区缓冲区(Buffer):就是在内存中预留指定大小的存储空间用来对输入/输出(I/O)的数据作临时存储,这部分预留的内存空间就叫做缓冲区 缓冲区本质上是一个可以读写数据的内存块,可以理解成是一个数组,该对象提供了一组方法,可以更轻松地使用内存块## 2.Buffer及其常用子类从 JDK1.4开始,提供使用Buffer类![image-20220502214516083](https://yygh-sz.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/image-2022

如何使用 Java 中 缓冲区类 Buffer

1. 什么是Buffer 缓冲区

缓冲区(Buffer):就是在内存中预留指定大小的存储空间用来对输入/输出(I/O)的数据作临时存储,这部分预留的内存空间就叫做缓冲区 缓冲区本质上是一个可以读写数据的内存块,可以理解成是一个数组,该对象提供了一组方法,可以更轻松地使用内存块

2.Buffer及其常用子类

从 JDK1.4开始,提供使用Buffer类

image-20220502214516083

3.Buffer 相关API介绍

方法名 说明
int position() / position(int newPosition) 获得当前要操作的索引/修改当前要操作的索引位置
int limit() / limit(int newLimit) 最多能操作到哪个索引/修改最多能操作的索引位置
int capacity() 返回缓冲区的总长度
int remaining() /boolean hasRemaining() 还有多少能操作索引个数/是否还有能操作
put(byte b)/put(byte[] src) 添加一个字节/添加字节数组
flip() 切换读模式 limit设置position位置, position设置0
rewind() 将position设置为0,可以重复读
clear() 换写模式 position设置为0 , limit 设置为 capacity
get() 读一个字节
get(byte[] dst) 读多个字节
get(int index) 读指定索引的字节

image-20220503100537464

        ByteBuffer bbf = ByteBuffer.allocate(10);

        System.out.println("当前索引"+bbf.position());
        System.out.println("最大索引位置"+bbf.limit());
        System.out.println("能操作索引长度"+bbf.remaining());
        System.out.println("缓冲区总长度"+bbf.capacity());

image-20220503100622836

4.创建Buffer实例

方式一 : 指定缓冲区的容量

        //方式一: 指定容量为10个字节
        ByteBuffer allocate = ByteBuffer.allocate(10);
public static ByteBuffer allocate(int capacity)分配一个新的字节缓冲区。 
新缓冲区的位置将为零,其限制将为其容量,其标记将不定义,并且其每个元素将被初始化为零。 它将有一个backing array ,其array offset将为零。 

参数 
capacity - 新的缓冲区的容量,以字节为单位 
结果 
新的字节缓冲区 
异常 
IllegalArgumentException - 如果 capacity是负整数 

方式二: 指定缓存区内容与容量

        //方式二: 指定数组内容
        ByteBuffer wrap = ByteBuffer.wrap("abc".getBytes());
public static ByteBuffer wrap(byte[] array)将一个字节数组包装到缓冲区中。 
新的缓冲区将由给定的字节数组支持; 也就是说,对缓冲区的修改将导致数组被修改,反之亦然。 新缓冲区的容量和限制将为array.length ,其位置将为零,其标志将不确定。 其backing array将是给定的数组,其array offset>将为零。 

参数 
array - 将返回此缓冲区的数组 
结果 
新的字节缓冲区 

5. Buffer 的增查改

增 与 修改

image-20220502215942045

        ByteBuffer bbf = ByteBuffer.allocate(10);
        //添加一个字节
        bbf.put((byte) '1');
        //添加一个字节数组
        bbf.put("234".getBytes());

修改 :

image-20220503101155062

        ByteBuffer bbf = ByteBuffer.wrap("abcd".getBytes());

        byte b = bbf.get(0);
        System.out.println("b = " + b);
        bbf.put(0,(byte) 48);
         b = bbf.get(0);
        System.out.println("b = " + b);

如何查找缓冲区中的内容呢 ? 可以调用 get 方法

image-20220502220508296

一次读一个字节

        //切换到读模式
        bbf.flip();
        //获取缓冲区中的内容

        while (bbf.hasRemaining()) {
            System.out.println("bbf.get() = " +bbf.get());
        }

一次读一个字节数组

        //切换到读模式
        bbf.flip();
        //获取缓冲区中的内容

        byte[] bytes = new byte[9];
        bbf.get(bytes,0,bbf.remaining());
        System.out.println(new String(bytes));

6.读与写模式

6.1 flip 读模式

image-20220503101934821

当调用 flip() 方法,切换为读模式时 limit 来到当前 position 的位置 而 position 将回到 起始位置

        ByteBuffer bbf = ByteBuffer.allocate(10);
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            bbf.put((byte) i);
        }
        System.out.println("当前索引 = "+bbf.position());
        System.out.println("当前limit = "+bbf.limit());
        System.out.println("切换读模式");
        bbf.flip();
        System.out.println("当前索引 = "+bbf.position());
        System.out.println("当前limit = "+bbf.limit());
当前索引 = 3
当前limit = 10
切换读模式
当前索引 = 0
当前limit = 3

调用 rewind() 方法 可将 position 再次移到起始位置 实现重复读

image-20220503103133669

6.2 clear 写模式

image-20220503102209093

当调用 clear() 方法,切换为写模式时 limit 来到当前 capacity 的位置 而 position 将回到 起始位置

此时如果进行添加操作,原值将被覆盖

ByteBuffer bbf = ByteBuffer.allocate(10);
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            bbf.put((byte) i);
        }
        System.out.println("当前索引 = "+bbf.position());
        System.out.println("当前limit = "+bbf.limit());
        System.out.println("切换读模式");
        bbf.flip();  //切换读模式
        System.out.println("当前索引 = "+bbf.position());
        System.out.println("当前limit = "+bbf.limit());

        while (bbf.hasRemaining()){
            System.out.println(bbf.get());
        }
       
        bbf.clear();//切换写模式
        System.out.println("切换写模式");
        System.out.println("当前索引 = "+bbf.position());
        System.out.println("当前limit = "+bbf.limit());
        for (int i = 2; i >=0; i--) {
            bbf.put((byte) i);
        }
        System.out.println("3次添加操作后的索引 = "+bbf.position());
        System.out.println("3次添加操作后的limit = "+bbf.limit());
        bbf.flip();//再次切换读模式,原值已经被替换
        while (bbf.hasRemaining()){
            System.out.println(bbf.get());
        }
当前索引 = 3
当前limit = 10
切换读模式
当前索引 = 0
当前limit = 3
0
1
2
切换写模式
当前索引 = 0
当前limit = 10
3次添加操作后的索引 = 3
3次添加操作后的limit = 10
2
1
0

7. 总结

  1. capacity:容量 limit: 界限(最多能读/写到哪里)posotion:索引位置
  2. 获取缓冲区里面数据之前,需要调用flip方法
  3. 再次写数据之前,需要调用clear方法,但是数据还未消失,等再次写入数据,被覆盖了才会消失。
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