NIO入门之缓冲区Buffer
缓存区 Buffer 是数据容器
- ByteBuffer 可以存储除了 boolean 以外的其他 7 种Java基本数据类型,如 getInt、putInt
- Buffer 是抽象类,它有除了 Boolean 以外的其他 7 种Java基本数据类型子类,如
IntBuffer
缓存区的初始化
⑴ 静态方法 allocate:初始化一个指定容量的缓存区
解释一下图例:
1.数组下标:数字(1,2,3,4,5)表示数组下标
1.数组:灰色长方形内表示真实有效的数组。
2.数组元素:数字所在的白色黑边正方形表示数组元素,可以通过例如 array[0] 来获取数组元素。但是注意,图中没有明确指定数组元素的值是什么。
3.虚拟下标:其中-1
和6
是虚拟的下标位置,如果使用这2个下标取值( array[-1] 或者 array[6] )会抛出 IndexOutOfBoundsException
⑵ 静态方法 wrap:把一个数组初始化成一个缓存区
- 如果是只把数组
array
作为 wrap 的参数,那么效果和 allocate 类似。但是,修改数组中的值,等同于修改缓存区的值。 - 如果除了数组引用
array
外,还有offset
和length
来指定子数组的开始位置和子数组的大小。效果如下图:
- 灰色的部分就是数组参数
array
- 虚线框的部分表示从数组中划出的 子数组
缓存区存储数据
put()
填充一个新的元素到数组中- 当前位置右移(position++)
缓冲区获取数据
get()
获取当前位置的元素- 当前位置右移(position++)
核心操作
flip 操作
由写模式 转换为> 读模式
- limit = position,限制转到原先的 position 位置
- position = 0,游标归零
- mark = -1,标记清空
注意:
虽然,flip 的中文含义是 “翻动”,但是连续调用 flip 不能实现 写模式 -> 读模式 -> 写模式!
连续调用 flip 之后,postion == limit == 0。
因此,继续调用 get() 会抛出 读取超限 BufferUnderflowException ,调用 put() 会抛出 写入超限 BufferOverflowException
clear 操作
重新回到初始化状态,重新进入写模式
- limit = capacity,限制回归到容器容量
- position = 0,游标归零
- mark = -1,标记清空
注意
clear 实际并不会清理数据,而是调整 limit、position、mark 指向的位置
mark 操作
- mark = position,记录下当前位置
使用场景
替换一段内容:添加标记,以便后续调用 reset() 将 position 回到标记。
reset 操作
- position = mark,当前位置回到标记位置
注意
mark < 0
抛出无效标记异常。说明必须要先 mark() 才能调用 reset()
rewind 操作
- position = 0,当前位置归零
- mark = -1,清除标记位置
剩余空间与超限异常
剩余空间
\[0 <= 标记 <= 位置 <= 限制 <= 容量
\]
其中,
\[remaining = limit - position
\]
remaining 表示剩余空间大小。hasRemaining() 用来查询是否还有剩余空间。
读取超限
- 在
get
读取数据时,如果position >= limit
,抛出 BufferUnderflowException 异常
写入超限
- 在
put
写入数据时,如果position >= limit
,抛出 BufferOverflowException 异常
注意
如果是使用 wrap 初始化的缓冲区,即使没有到达容器容量 capacity
,也会报错,因为此时 limit < capacity
总结:
- Buffer缓冲区是数据容器,可以用于读 get() 也可以用于写 put()。
- flip() 可以从写模式切换到读模式
- clear() 可以回到初始化状态
- mark() 和 reset() 需要配合使用,主要用于 替换某段内容
- 无论是读取超限还是写入超限,条件都是
position >= limit
。即 如果进行接下来的读或者写操作,当前位置都将超过限制。