NIO学习笔记（三）ByteBuffer其他API
NIO学习笔记（三）ByteBuffer其他API
- NIO学习笔记（三）ByteBuffer其他API
- 1、slice()方法的使用与arrayOffset()为非0测试
- 2、bytebuffer转换为charbuffer字符缓冲区及中文处理
- 3、设置和获得字节顺序（大端模式，小端模式）
- 4、创建只读缓冲区
- 5、压缩缓冲区
- 6、比较缓冲区的内容
- 7、复制缓冲区
- 8、缓冲区扩容
NIO学习笔记（三）ByteBuffer其他API
1、slice()方法的使用与arrayOffset()为非0测试
slice()方法的作用：创建新的字节缓冲区，其内容是此缓冲区内容的共享子序列。新缓冲区的内容将从此缓冲区的当前位置开始。此缓冲区的内容的更改在新缓冲区中是可见的；但是这两个缓冲区的位置、限制、标记是相互独立的。新缓冲区的位置将为0，其容量和限制将为此缓冲区中剩余的字节数，其标记是不确定的。当且仅当此缓冲区为直接缓冲区时，新缓冲区才为直接缓冲区。当且仅当此缓冲区为只读缓冲区，新缓冲区才为只读缓冲区。
public class SliceDemo {
public static void main(String[] args) {
byte[] array1 = {1,2,3,4,5,6,7,8};
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap(array1);
buffer.position(5);
ByteBuffer slice = buffer.slice();
System.out.println("buffer1 capacity = " + buffer.capacity() +
" limit="+buffer.limit()+" position="+buffer.position());
System.out.println("slice capacity = " + slice.capacity() +
" limit="+slice.limit()+" position="+slice.position());
System.out.println(Arrays.toString(buffer.array()));
System.out.println(Arrays.toString(slice.array()));
}
}
在使用slice()方法后，在调用arrayOffset方法会出现返回的值为非0的情况。测试代码：
public class AraayOffsetDemo {
public static void main(String[] args) {
byte[] array1 = {1,2,3,4,5,6,7,8};
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap(array1);
buffer.position(5);
ByteBuffer buffer1 = buffer.slice();
System.out.println(buffer1.arrayOffset());
}
}
运行结果说明buffer1的第一个元素的位置是相对于array1数组中的索引值为5偏移的。
2、bytebuffer转换为charbuffer字符缓冲区及中文处理
asCharBuffer()方法的作用：创建此字节缓冲区的视图，作为char缓冲区。新缓冲区的内容将从此缓冲区的当前位置开始。此缓冲区的内容更新在新缓冲区是可见的；这两个缓冲区的位置、限制、标记是相互独立的。新缓冲区的位置将为0，其容量和限制将为此缓冲区所剩字节的1/2，其标记是不确定的。当且仅当此缓冲区为直接缓冲区时，新缓冲区才为直接缓冲区。当且仅当此缓冲区为只读缓冲区，新缓冲区才为只读缓冲区。
接下来看个例子：
public class AsCharBufferDemo {
public static void main(String[] args) {
byte[] array1 = "有情铁手".getBytes();
//查看默认的编码格式
System.out.println(Charset.defaultCharset().name());
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap(array1);
System.out.println("byteBuffer="+buffer.getClass().getName());
CharBuffer charBuffer = buffer.asCharBuffer();
System.out.println("charBuffer="+charBuffer.getClass().getName());
System.out.println("buffer capacity = " + buffer.capacity() +
" limit="+buffer.limit()+" position="+buffer.position());
System.out.println("charBuffer capacity = " + charBuffer.capacity() +
" limit="+charBuffer.limit()+" position="+charBuffer.position());
System.out.println(charBuffer.capacity());
charBuffer.position(0);
for (int i = 0; i < charBuffer.capacity(); i++) {
//这里会乱码，因为get方法采用的是UTF-16BE编码
//而默认的是UTF-8编码
//所以这里会乱码
System.out.print(charBuffer.get()+"");
}
}
}
运行上述程序会出现乱码的问题
只需要稍微修改一下就可以解决乱码的问题：
public class AsCharBufferDemo {
public static void main(String[] args) {
byte[] array1 = "有情铁手".getBytes("UTF-16BE");
//查看默认的编码格式
System.out.println(Charset.defaultCharset().name());
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap(array1);
System.out.println("byteBuffer="+buffer.getClass().getName());
CharBuffer charBuffer = buffer.asCharBuffer();
System.out.println("charBuffer="+charBuffer.getClass().getName());
System.out.println("buffer capacity = " + buffer.capacity() +
" limit="+buffer.limit()+" position="+buffer.position());
System.out.println("charBuffer capacity = " + charBuffer.capacity() +
" limit="+charBuffer.limit()+" position="+charBuffer.position());
System.out.println(charBuffer.capacity());
charBuffer.position(0);
for (int i = 0; i < charBuffer.capacity(); i++) {
//这里会乱码，因为get方法采用的是UTF-16BE编码
//而默认的是UTF-8编码
//所以这里会乱码
System.out.print(charBuffer.get()+"");
}
}
}
当然代码还可以这样修改
public class AsCharBufferDemo {
public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException {
byte[] array1 = "有情铁手".getBytes("utf-8");
//查看默认的编码格式
System.out.println(Charset.defaultCharset().name());
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap(array1);
System.out.println("byteBuffer="+buffer.getClass().getName());
CharBuffer charBuffer = Charset.forName("utf-8").decode(buffer);
System.out.println("charBuffer="+charBuffer.getClass().getName());
System.out.println("buffer capacity = " + buffer.capacity() +
" limit="+buffer.limit()+" position="+buffer.position());
System.out.println("charBuffer capacity = " + charBuffer.capacity() +
" limit="+charBuffer.limit()+" position="+charBuffer.position());
System.out.println(charBuffer.capacity());
charBuffer.position(0);
for (int i = 0; i < charBuffer.limit(); i++) {
System.out.print(charBuffer.get()+"");
}
}
}
3、设置和获得字节顺序（大端模式，小端模式）
order()方法与字节排列顺序有关，因为不同的CPU读取字节时的顺序是不一样的，有的CPU从高位开始读取，而有的CPU从低位开始读取，当两种CPU传递数据时就是要将字节排列的顺序进行统一，此时order(ByteOrder bo) 方法就有了用武之地，它的作用就是设置字节的排列顺序。
那么什么是高位，什么是低位呢？如果是16位（双字节）的数据，如FF1A，高位就是FF，低位就是1A。如果是32位的数据，如3F68415B，高位字节就是3F68，低位字节就是415B，右边是低位，左边是高位。
ByteOrder order（）方法的作用：获取此缓冲区的字节顺序。新创建的字节缓冲区的顺序始终为BIG_ENDIAN。在读取多字节以及以此字节缓冲区创建视图缓冲区时，使用该字节顺序。
- public static final ByteOrder BIG_ENDIAN：表示BIG_ENDIAN字节顺序的常量。按照此顺序，多字节值的字节顺序是从最高有效位到最低有效位的。也就是我们所说的大端模式。
- public static final ByteOrder LITTLE_ENDIAN：表示LITTLE_ENDIAN字节顺序的常量。按照此顺序，多字节值的字节顺序是从最低有效位到最高有效位的。也就是我们所说的小端模式。
4、创建只读缓冲区
asReadOnlyBuffer（）方法的作用：创建共享此缓冲区内容的新的只读字节缓冲区。新缓冲区的内容将为此缓冲区的内容。此缓冲区的内容更新在新缓冲区是可见的，担心缓冲区将是只读且不允许修改共享内容。这两个缓冲区的位置、限制、标记是相互独立的。新缓冲区的位置、限制、标记等值将与此缓冲区相等。
public class ReadOnlydemo {
public static void main(String[] args) {
byte[] array1 = {1,2,3,4,5};
ByteBuffer wrap = ByteBuffer.wrap(array1);
ByteBuffer readOnlyBuffer = wrap.asReadOnlyBuffer();
System.out.println(wrap.isReadOnly());
System.out.println(readOnlyBuffer.isReadOnly());
readOnlyBuffer.rewind();
readOnlyBuffer.put((byte)123);
}
}
5、压缩缓冲区
compact()方法的作用：压缩此缓冲区，将缓冲区的当前位置和限制之间的字节复制到缓冲区开始的位置，即将索引p=position()处的字节复制到索引0处，将索引p+1处的字节复制到索引1处，以此类推，知道将索引limit()-1处的字节复制到索引n=limit()-1-p处。然后将缓冲区的位置设置为n+1，并将其限制标记设置为其容量。如果已经定义了标记，则丢弃。将缓冲区的位置设置为复制的字节数，而不是0，以便调用此方法后可以紧接着调用另一个相对put方法。
压缩compact的执行过程如图：
6、比较缓冲区的内容
比较缓冲区的内容有两种方法：equals()和compareTo()。这两办法还是有使用细节上的区别的，先来看一下ByteBuffer的equals的源码：
public boolean equals(Object ob) {
//判断是不是自身，是自身则返回true
if (this == ob)
return true;
//判断是不是ByteBuffer类的实例，如果不是返回false
if (!(ob instanceof ByteBuffer))
return false;
ByteBuffer that = (ByteBuffer)ob;
//判断remaining()的值是否一样，不一样则返回false
if (this.remaining() != that.remaining())
return false;
int p = this.position();
//判断两个缓冲区的position和limit之间的字节是否相同，只要有一个不相同则返回false
for (int i = this.limit() - 1, j = that.limit() - 1; i >= p; i--, j--)
if (!equals(this.get(i), that.get(j)))
return false;
return true;
}
所以说通过equals方法比较的是position和limit之间的内容是否完全一样，即使capacity不一样也没关系。
compareTo(ByteBuffer that)方法的作用：将此缓冲区和另外一个缓冲区进行比较。比较两个缓冲区的方法是按字典顺序比较他们剩余的的元素序列，而不考虑每个序列在其对应缓冲区中的起始位置。
public int compareTo(ByteBuffer that) {
int n = this.position() + Math.min(this.remaining(), that.remaining());
for (int i = this.position(), j = that.position(); i < n; i++, j++) {
int cmp = compare(this.get(i), that.get(j));
if (cmp != 0)
return cmp;
}
return this.remaining() - that.remaining();
}
从compareTo(ByteBuffer that)方法的源代码中可以分析出运算的3个主要逻辑。
- 判断两个ByteBuffer的范围是从当前ByteBuffer对象的当前位置开始的，以两个ByteBuffer对象最小的remaining()值结束，说明判断范围是remaining()交集。
- 如果在开始范围和结束范围之间有一个字节不同，则返回两者的减数
- 如果在开始与结束的范围之间每个字节都相同，则返回两者remaining()的减数。
通过源码来看，两个缓冲区的capacity可以不一样，这个特性和equals相同。
7、复制缓冲区
ByteBuffer duplicate（）方法的作用：创建共享此缓冲区内容的新的字节缓冲区。新的缓冲区的内容为此缓冲区的内容，此缓冲区的内容更改在新缓冲区的是可见的，反之亦然。在创建新的缓冲区时，容量、限制、位置、标记的值与此缓冲区一致，但是这两个缓冲区的容量、限制、位置、标记的值相互独立。当且仅当此缓冲区为直接缓冲区时，新缓冲区才为直接缓冲区。当且仅当此缓冲区为只读缓冲区，新缓冲区才为只读缓冲区。
下面示例演示了duplicate()方法与slice()方法的区别
public class DuplicateDemo {
public static void main(String[] args) {
byte[] array1 = {1,2,3,4,5};
ByteBuffer buffer1 = ByteBuffer.wrap(array1);
buffer1.position(2);
System.out.println("buffer1 capacity = " + buffer1.capacity() +
" limit="+buffer1.limit()+" position="+buffer1.position());
ByteBuffer slice = buffer1.slice();
ByteBuffer duplicate = buffer1.duplicate();
System.out.println("slice capacity = " + slice.capacity() +
" limit="+slice.limit()+" position="+slice.position());
System.out.println("duplicate capacity = " + duplicate.capacity() +
" limit="+duplicate.limit()+" position="+duplicate.position());
slice.position(0);
for (int i = slice.position(); i < slice.limit(); i++) {
System.out.println(slice.get(i)+" ");
}
System.out.println();
duplicate.position(0);
for (int i = duplicate.position(); i < duplicate.limit(); i++) {
System.out.println(duplicate.get(i)+" ");
}
}
}
8、缓冲区扩容
一旦创建了缓冲区，则其容量capacity就不能被改变。如果想要对缓冲区的容量进行扩展，就要进行相应的处理
public class ExtendsSize {
/**
* 缓冲区扩容
* @param buffer
* @param size
* @return
*/
public static ByteBuffer extendssize(ByteBuffer buffer , int size){
ByteBuffer allocate = ByteBuffer.allocate(buffer.capacity() + size);
allocate.put(buffer);
return allocate;
}
public static void main(String[] args) {
byte[] array = {1,2,3,4,5,6};
ByteBuffer wrap = ByteBuffer.wrap(array);
ByteBuffer extendssize = extendssize(wrap, 3);
System.out.println(Arrays.toString(extendssize.array()));
}
}