Java常见类随写|Java常见类随写 之 ByteBuffer类

ByteBuffer 用于 NIO, 常见的还有其他几种基本类型的Buffer类, 创建的时候有None-direct 和 direct 方式之分, 后者直接在native I/O操作buffer, 避免在操作系统操作之后的额外拷贝动作,不占用JVM内存,适用于空间占用比较大,长生命周期的buffer。前者也可以通过JNI 来创建,一般是是在内存里面。通过链式调用,优点就是堆内分配垃圾回收比较快,缺点是需要内存复制,但是direct 方式就解决了这个问题,所以如果涉及到I/O通信比较多的,采用direct方式,后台业务的采用HeapByteBuffer。
【Java常见类随写|Java常见类随写 之 ByteBuffer类】下面是一些常用方法:

// 分配直接byte buffer public static ByteBuffer allocateDirect(int capacity) { return new DirectByteBuffer(capacity); }//分配一般byte buffer public static ByteBuffer allocate(int capacity) { if (capacity < 0) throw new IllegalArgumentException(); return new HeapByteBuffer(capacity, capacity); }//在当前position 读取一个byte,然后position 增加。 public abstract byte get(); //在当前的position 写入 public abstract ByteBuffer put(byte b); //赋值给 dst 字节数组 public ByteBuffer get(byte[] dst) { return get(dst, 0, dst.length); }

下面主要分析Buffer 类:
(1) capacity : 包含的元素数量,且创建之后就不可变。
(2)limit : 标志不可读写的元素索引。
(3)postion: 读写元素的位置
(4) mark : reset 时设置的postion 备份。
mark <= position <= limit <= capacity
下面是一些常见的函数:
//给即将准备写的操作腾出空间(已经读,或者put的系列操作) public final Buffer flip() { limit = position; position = 0; mark = -1; return this; }// 剩下的可操作数目 public final int remaining() { return limit - position; }

example :
import java.nio.ByteBuffer; public class ByteBufferTest {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {System.out.println(Runtime.getRuntime().totalMemory()); System.out.println(Runtime.getRuntime().freeMemory()); ByteBufferbuffer = ByteBuffer.allocateDirect(1024*100); for(int i = 0; i < 1024*100; i ++){ buffer.put(new Byte("1")); }buffer.flip(); buffer.get(); buffer.limit(1024*100); System.out.println(Runtime.getRuntime().freeMemory()); for(int i = 0; i < 1024*100; i ++){ System.out.println(buffer.get(i)); }buffer.clear(); System.out.println(Runtime.getRuntime().freeMemory()); }}

也正是因为ByteBuffer 有这么多的操作以及其局限性(postion,需要手工flip,rewind等等),在NIO 编程中,使用Netty 里面封装的ByteBuf,在Bytebuf 中,使用了readerIndex 和 writerIndex,而且是动态拓展大小的,采用的策略是先倍增再步进的方式进行逼近。
  • BEFORE discardReadBytes()
  • +-------------------+------------------+------------------+

  • | discardable bytes |readable bytes|writable bytes|

  • +-------------------+------------------+------------------+

  • ||||

  • 0<=readerIndex<=writerIndex<=capacity

  • AFTER discardReadBytes()
  • +------------------+--------------------------------------+

  • |readable bytes|writable bytes (got more space)|

  • +------------------+--------------------------------------+

  • |||

  • readerIndex (0) <= writerIndex (decreased) <= capacity
其中discardable bytes 表示 可以被丢弃的字节,用于节省空间。
但是我们要知道,Netty 的byteBuffer 实际上面最终还是操作了ByteBuffer,所以就需要接口进行互换。

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