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java nio（一）buffer

news 来源：原创 2024/5/4 22:44:43

概述

常见的网络io分为两种情况，BIO(block-io)和NIO(non-block-io)，分别位于java.io和java.nio。

BIO，是阻塞的io，采用一个线程处理一个连接的方式，就算这个连接什么消息都没有传递，该线程也无法去处理另外的连接。

NIO，相对于BIO，采用一个线程处理所有的连接。也是本文重点描述对象。

NIO的几大名词，

buffer

channel

selector

buffer顾名思义是缓冲区的意思，主要特征有四个，capacity、limit、position、mark，跟数组类似。capacity非负数且不可变，limit是第一个不可被操作的元素的索引，position是下一个元素的索引，mark作为position的替身，用于作标记。以下为原文解释：

A buffer's capacity is the number of elements it contains. The capacity of a buffer is never negative and never changes.

A buffer's limit is the index of the first element that should not be read or written. A buffer's limit is never negative and is never greater than its capacity.

A buffer's position is the index of the next element to be read or written. A buffer's position is never negative and is never greater than its limit.

创建

以Buffer的子类ByteBuffer为例，从内存的分配方式来看，有两种创建方式，一种是基于JVM的堆分配(non-direct)，一种是基于操作系统的内存分配（direct），采用JNI接口，一般而言，direct无论在创建和释放的资源开源都大于non-direct。direct建议使用在占据内存很大的生命周期很长的应用场景，而目的就在于提高程序的性能，降低gc带来的开销。

从初始化的方式来看，也有两种，一种是只初始化分配内存，另一种是根据已有的bytep[]初始化，需要注意的是，这两种初始化后的Buffer的position不同，在get()的时候注意。

重置

clear() ,rewind() ,flip()，这三个接口都可以起到重置作用。原理都是基于capacity、limit、position、mark这四个变量的设置。以下是源代码。

public final Buffer clear() {
        position = 0;
        limit = capacity;
        mark = -1;
        return this;
    }

public final Buffer rewind() {
        position = 0;
        mark = -1;
        return this;
    }

public final Buffer flip() {
        limit = position;
        position = 0;
        mark = -1;
        return this;
    }

案例

ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(4);
buf.put("test".getBytes());
buf.flip();
buf.mark();
System.out.println((char)buf.get());
System.out.println((char)buf.get());
System.out.println((char)buf.get());
System.out.println((char)buf.get());
buf.reset();
System.out.println((char)buf.get());