NIOByteBuffer使用

╰半夏微凉° 2021-12-15 00:45 106阅读 0赞

NIO中的ByteBuffer可以用于写入数据和读取数据。

通常其包括mark、pos、lim、cap四个变量来记录位置状态，

mark：用于记录当前pos的前一个位置或者是-1

pos（position）：下一个要操作的数据的位置

lim（limit）：缓冲区中不可操作的下一个元素的位置，因此lim<=缓冲区大小

cap（capacity）：缓冲区大小

初始状态时pos为0，lim和cap都是缓冲区大小。当写入数据时，lim根据写入数据的位置变化，当读取数据时pos根据读取数据的位置变化，当清空数据时，pos回到0位置，lim变成缓冲区大小，以下面读取文件内容为例，看NIO部分：

import org.junit.Test;
    
    import java.io.*;
    import java.nio.ByteBuffer;
    import java.nio.channels.FileChannel;
    
    public class IOTest {
    
        //普通IO
        @Test
        public void method2() {
            InputStream in = null;
            try {
                in = new BufferedInputStream(new FileInputStream("src/exp_io.txt"));
                byte[] buf = new byte[in.available()];
                int bytesRead = in.read(buf);
                String s=null;
                while (bytesRead != -1) {
                    for (int i = 0; i < bytesRead; i++)
                         s =new String(buf);
                        System.out.print(s);
                    bytesRead = in.read(buf);
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                try {
                    if (in != null) {
                        in.close();
                    }
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
    
        }
    
        //NIO
        @Test
        public void method1() {
            FileChannel channel=null;
            try{
                RandomAccessFile raf=new RandomAccessFile("src/exp_io.txt","rw");
                //获取通道
                channel=raf.getChannel();
                if(0==raf.length()){
                    return;
                }
                //分配缓存空间
                ByteBuffer buffer=ByteBuffer.allocate((int)raf.length());
                byte [] bytes=new byte[(int)raf.length()];
                //将数据写入缓存
                int bytesRead=channel.read(buffer);
                int i=0;
                while (bytesRead!=-1){
                    buffer.flip();
                    while (buffer.hasRemaining()){
                        //从缓存读取数据
                        bytes[i]=buffer.get();
                        i++;
                    }
                    //将所有未读的数据拷贝到Buffer起始处。然后将position设到最后一个未读元素正后面
                    //现在向缓存中写入数据时不会覆盖未读的数据
                    buffer.compact();
                    bytesRead=channel.read(buffer);
                }
                System.out.println(new String(bytes));
            }catch (Exception e){
    
            }finally {
                try{
                    if (channel!=null){
                        channel.close();
                    }
                }catch (Exception e){
    
                }
            }
        }
    }

1、首先是初始状态，分配缓存内存之后的pos是0，lim是40，cap是40。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2Rvbmd5dXh1MzQyNzE5_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

2、执行写入缓存数据的操作read(buffer)之后，写入40字节数据之后，pos位置变为40

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2Rvbmd5dXh1MzQyNzE5_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

3、执行flip()方法，将pos位置置为0

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2Rvbmd5dXh1MzQyNzE5_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

4、hasRemaining()方法判断是否有未读的数据，即pos<lim

![20190704105135203.png][]

5、循环将数据读取写入字节数组中，可以看到pos再不断增加，当pos=lim时跳出循环。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2Rvbmd5dXh1MzQyNzE5_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

6、执行compact()方法，如果pos<lim表示还有未读的数据，就将未读数据复制到缓存起始位置，并将pos置为未读数据之后，这样向缓存写入新数据时就不会覆盖未读数据，如果pos==lim说明没有未读数据，就将pos直接置为0

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2Rvbmd5dXh1MzQyNzE5_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2Rvbmd5dXh1MzQyNzE5_size_16_color_FFFFFF_t_70 5][]

7、继续读取缓存中的数据，此时已经没有数据可读，因此读取结果为-1，跳出外层循环。

注意如果上一步不使用compact()方法，那么这里读取的结果就会是0，而不是-1，因此再循环判断的时候可以改为bytesRead!=-1&&bytesRead!=0。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2Rvbmd5dXh1MzQyNzE5_size_16_color_FFFFFF_t_70 6][]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2Rvbmd5dXh1MzQyNzE5_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20211214/c5fa7a87f96b452aabaddd27e00499ab.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2Rvbmd5dXh1MzQyNzE5_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20211214/93a2e1f4bd364516ba0e6016fdc8db21.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2Rvbmd5dXh1MzQyNzE5_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20211214/ba99e8c0cc964c0fa0b56d71f1f0fe59.png
[20190704105135203.png]: /images/20211214/e565be148a544eb9bd69ad01b6c99932.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2Rvbmd5dXh1MzQyNzE5_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20211214/c84a1e6d89e8403dbda78959375f7f9c.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2Rvbmd5dXh1MzQyNzE5_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20211214/6425a82cf9364d2793f80cf1ab9aad53.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2Rvbmd5dXh1MzQyNzE5_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]: /images/20211214/592ecc6ecec54e40bbca5ad01c2489a0.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2Rvbmd5dXh1MzQyNzE5_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]: /images/20211214/773f223d3b344cf6ac8b544f62640a9e.png