JAVA NIO缓冲区(Buffer) |
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JAVA NIO缓冲区(Buffer)
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缓冲区(Buffer)
缓冲区(Buffer)就是在内存中预留指定大小的存储空间用来对输入/输出(I/O)的数据作临时存储，这部分预留的内存空间就叫做缓冲区： 使用缓冲区有这么两个好处： 1、减少实际的物理读写次数 2、缓冲区在创建时就被分配内存，这块内存区域一直被重用，可以减少动态分配和回收内存的次数 举个简单的例子，比如A地有1w块砖要搬到B地 由于没有工具（缓冲区），我们一次只能搬一本，那么就要搬1w次（实际读写次数） 如果A，B两地距离很远的话（IO性能消耗），那么性能消耗将会很大 但是要是此时我们有辆大卡车（缓冲区），一次可运5000本，那么2次就够了 相比之前，性能肯定是大大提高了。 而且一般在实际过程中，我们一般是先将文件读入内存，再从内存写出到别的地方 这样在输入输出过程中我们都可以用缓存来提升IO性能。 所以，buffer在IO中很重要。在旧I/O类库中（相对java.nio包）中的BufferedInputStream、BufferedOutputStream、BufferedReader和BufferedWriter在其实现中都运用了缓冲区。java.nio包公开了Buffer API，使得Java程序可以直接控制和运用缓冲区。 在Java NIO中，缓冲区的作用也是用来临时存储数据，可以理解为是I/O操作中数据的中转站。缓冲区直接为通道(Channel)服务，写入数据到通道或从通道读取数据，这样的操利用缓冲区数据来传递就可以达到对数据高效处理的目的。在NIO中主要有八种缓冲区类(其中MappedByteBuffer是专门用于内存映射的一种ByteBuffer)：
所有缓冲区都有4个属性：capacity、limit、position、mark，并遵循：mark remaining()），则不传输字节且将抛出BufferOverflowException。 否则，此方法将给定数组中的 length 个字节复制到此缓冲区中，从数组中给定偏移量位置和此缓冲区的当前位置开始复制。然后此缓冲区的位置将增加length。 换句话说，调用此方法的形式为 dst.put(src, off, len)，效果与以下循环语句完全相同： for (int i = off; i < off + len; i++) dst.put(a[i]); 区别在于它首先检查此缓冲区中是否有足够空间，这样可能效率更高。 参数： src - 要从中读取字节的数组 offset - 要读取的第一个字节在数组中的偏移量；必须为非负且不大于 array.length length - 要从给定数组读取的字节的数量；必须为非负且不大于 array.length - offset 返回： 此缓冲区 抛出： BufferOverflowException - 如果此缓冲区没有足够空间 IndexOutOfBoundsException - 如果关于 offset 和 length 参数的前提不成立 ReadOnlyBufferException - 如果此缓冲区是只读缓冲区 16、public final ByteBuffer put(byte[] src)相对批量 put 方法 （可选操作） 。此方法将给定的源 byte 数组的所有内容传输到此缓冲区中。调用此方法的形式为 dst.put(a)，该调用与以下调用完全相同： dst.put(a, 0, a.length) 返回： 此缓冲区 抛出： BufferOverflowException - 如果此缓冲区没有足够空间 ReadOnlyBufferException - 如果此缓冲区是只读缓冲区 17、public final boolean hasArray() 判断是否可通过一个可访问的 byte 数组实现此缓冲区。如果此方法返回 true，则可以安全地调用 array 和arrayOffset 方法。 指定者： 类 Buffer 中的 hasArray 返回： 当且仅当存在实现此缓冲区的数组，并且此缓冲区不是只读缓冲区时，返回 true 18、public final byte[] array() 返回实现此缓冲区的 byte 数组 （可选操作）。此缓冲区的内容修改将导致返回的数组内容修改，反之亦然。 调用此方法之前要调用 hasArray 方法，以确保此缓冲区具有可访问的底层实现数组。 指定者： 类 Buffer 中的 array 返回： 实现此缓冲区的数组 抛出： ReadOnlyBufferException - 如果存在实现此缓冲区的数组，但缓冲区是只读的 UnsupportedOperationException - 如果不存在某个可访问的数组实现此缓冲区 19、public final int arrayOffset() 返回此缓冲区中的第一个元素在缓冲区的底层实现数组中的偏移量 （可选操作）。如果存在实现此缓冲区的数组，则缓冲区位置 p 对应于数组索引 p + arrayOffset()。 调用此方法之前要调用 hasArray 方法，以确保此缓冲区具有可访问的底层实现数组。 指定者： 类 Buffer 中的 arrayOffset 返回： 此缓冲区的第一个元素在缓冲区数组中的偏移量 抛出： ReadOnlyBufferException - 如果存在实现此缓冲区的数组，但缓冲区是只读的 UnsupportedOperationException - 如果不存在某个可访问的数组实现此缓冲区 20、public abstract ByteBuffer compact() 压缩此缓冲区 （可选操作）。将缓冲区的当前位置和界限之间的字节（如果有）复制到缓冲区的开始处。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，依此类推，直到将索引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，并将其界限设置为其容量。如果已定义了标记，则丢弃它。 将缓冲区的位置设置为复制的字节数，而不是零，以便调用此方法后可以紧接着调用另一个相对 put 方法。 从缓冲区写入数据之后调用此方法，以防写入不完整。例如，以下循环语句通过 buf 缓冲区将字节从一个信道复制到另一个信道： buf.clear(); // Prepare buffer for use while (in.read(buf) >= 0 || buf.position != 0) { buf.flip(); out.write(buf); buf.compact(); // In case of partial write } 返回： 此缓冲区 抛出： ReadOnlyBufferException - 如果此缓冲区是只读缓冲区 21、public abstract boolean isDirect() 判断此字节缓冲区是否为直接的。 指定者： 类 Buffer 中的 isDirect 返回： 当且仅当此缓冲区为直接时，返回 true 22、public String toString() 返回汇总了此缓冲区状态的字符串。 覆盖： 类 Object 中的 toString 返回： 一个汇总字符串 23、public int hashCode()返回此缓冲区的当前哈希码。字节缓冲区的哈希码仅取决于其中剩余的元素；也就是说，取决于从 position() 开始一直到（包括）limit() - 1 处的元素。 因为缓冲区哈希码与内容有关，因此建议不要在哈希映射或其他类似数据结构中将缓冲区用作键，除非知道其内容不会发生更改。 覆盖： 类 Object 中的 hashCode 返回： 此缓冲区的当前哈希码。 24、public boolean equals( Object ob)判断此缓冲区是否与另一个对象相同。当且仅当满足以下条件时两个字节缓冲区相同： 它们具有相同的元素类型， 它们具有相同数量的剩余元素，并且 两个剩余元素序列（与它们的起始位置无关）逐点相同。 字节缓冲区与任何其他类型的对象都不同。 覆盖： 类 Object 中的 equals 参数： ob - 此缓冲区要比较的对象 返回： 当且仅当此缓冲区与给定对象相同时，返回 true 25、public int compareTo( ByteBuffer that) 将此缓冲区与另一个缓冲区进行比较。比较两个字节缓冲区的方法是按字典顺序比较它们的剩余元素序列，而不考虑每个序列在其对应缓冲区中的起始位置。 字节缓冲区不能与任何其他类型的对象进行比较。 指定者： 接口 Comparable 中的 compareTo 参数： that - 要比较的对象。 返回： 当此缓冲区小于、等于或大于给定缓冲区时，返回负整数、零或正整数 26、public final ByteOrder order() 获取此缓冲区的字节顺序。在读写多字节值以及为此字节缓冲区创建视图时使用该字节顺序。新创建的字节缓冲区的顺序始终为 BIG_ENDIAN 。 27、public final ByteBuffer order( ByteOrder bo) 修改此缓冲区的字节顺序。 参数： bo - 新的字节顺序，要么是 BIG_ENDIAN ，要么是 LITTLE_ENDIAN 返回： 此缓冲区 28、public abstract char getChar() 用于读取 char 值的相对 get 方法。读取此缓冲区的当前位置之后的两个字节，根据当前的字节顺序将它们组成 char 值，然后将该位置增加 2。 返回： 缓冲区当前位置的 char 值 抛出： BufferUnderflowException - 如果此缓冲区中的剩余字节数少于 2 29、public abstract ByteBuffer putChar(char value) 用来写入 char 值的相对 put 方法 （可选操作）。将两个包含指定 char 值的字节按照当前的字节顺序写入到此缓冲区的当前位置，然后将该位置增加 2。 参数： value - 要写入的 char 值 返回： 此缓冲区 抛出： BufferOverflowException - 如果此缓冲区中的剩余字节数少于 2 ReadOnlyBufferException - 如果此缓冲区是只读缓冲区 30、public abstract char getChar(int index) 用于读取 char 值的绝对 get 方法。 读取给定索引处的两个字节，并根据当前的字节顺序将它们组成 char 值。 参数： index - 将从该位置读取字节的索引 返回： 给定索引处的 char 值 抛出： IndexOutOfBoundsException - 如果 index 为负数，或者不小于该缓冲区的界限 - 1 所得的值 31、public abstract ByteBuffer putChar(int index, char value) 用于写入 char 值的绝对 put 方法 （可选操作）。将两个包含给定 char 值的字节按照当前的字节顺序写入到此缓冲区的给定索引处。 参数： index - 将在该位置写入字节的索引 value - 要写入的 char 值 返回： 此缓冲区 抛出： IndexOutOfBoundsException - 如果 index 为负数，或者不小于该缓冲区的界限 - 1 所得的值 ReadOnlyBufferException - 如果此缓冲区是只读缓冲区 32、public abstract CharBuffer asCharBuffer() 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。此缓冲区内容的更改在新缓冲区中是可见的，反之亦然；这两个缓冲区的位置、界限和标记值是相互独立的。 新缓冲区的位置将为零，其容量和界限将为此缓冲区中所剩余的字节数的二分之一，其标记是不确定的。当且仅当此缓冲区为直接时，新缓冲区才是直接的，当且仅当此缓冲区为只读时，新缓冲区才是只读的。 返回： 新的 char 缓冲区 33、public abstract short getShort() 用于读取 short 值的相对 get 方法。读取此缓冲区的当前位置之后的两个字节，根据当前的字节顺序将它们组成 short 值，然后将该位置增加 2。 返回： 缓冲区当前位置的 short 值 抛出： BufferUnderflowException - 如果此缓冲区中的剩余字节数少于 2 34、public abstract ByteBuffer putShort(short value) 用于写入 short 值的相对 put 方法 （可选操作） 。将两个包含指定 short 值的字节按照当前的字节顺序写入到此缓冲区的当前位置，然后将该位置增加 2。 参数： value - 要写入的 short 值 返回： 此缓冲区 抛出： BufferOverflowException - 如果此缓冲区中的剩余字节数少于 2 ReadOnlyBufferException - 如果此缓冲区是只读缓冲区 35、public abstract short getShort(int index) 用于读取 short 值的绝对 get 方法。读取给定索引处的两个字节，根据当前的字节顺序将它们组成 short 值。 参数： index - 将从该位置读取字节的索引 返回： 给定索引处的 short 值 抛出： IndexOutOfBoundsException - 如果 index 为负数，或者不小于该缓冲区的界限 - 1 所得的值 36、public abstract ByteBuffer putShort(int index,short value) 用于写入 short 值的绝对 put 方法 （可选操作） 。将两个包含给定 short 值的字节按照当前的字节顺序写入到此缓冲区的给定索引处。 参数： index - 将在该位置写入字节的索引 value - 要写入的 short 值 返回： 此缓冲区 抛出： IndexOutOfBoundsException - 如果 index 为负数，或者不小于该缓冲区的界限 - 1 所得的值 ReadOnlyBufferException - 如果此缓冲区是只读缓冲区 37、public abstract ShortBuffer asShortBuffer() 创建此字节缓冲区的视图，作为 short 缓冲区。新缓冲区的内容将从此缓冲区的当前位置开始。此缓冲区内容的更改在新缓冲区中是可见的，反之亦然；这两个缓冲区的位置、界限和标记值是相互独立的。 新缓冲区的位置将为零，其容量和界限将为此缓冲区中所剩余的字节数的二分之一，其标记是不确定的。当且仅当此缓冲区为直接时，新缓冲区才是直接的，当且仅当此缓冲区为只读时，新缓冲区才是只读的。 返回： 新的 short 缓冲区 38、public abstract int getInt() 用于读取 int 值的相对 get 方法。读取此缓冲区的当前位置之后的 4 个字节，根据当前的字节顺序将它们组成 int 值，然后将该位置增加 4。 返回： 缓冲区当前位置的 int 值 抛出： BufferUnderflowException - 如果此缓冲区中的剩余字节数少于 4 39、public abstract ByteBuffer putInt(int value) 用于写入 int 值的相对 put 方法 （可选操作） 。将 4 个包含给定 int 值的字节按照当前的字节顺序写入到此缓冲区的当前位置，然后将该位置增加 4。 参数： value - 要写入的 int 值 返回： 此缓冲区 抛出： BufferOverflowException - 如果此缓冲区中的剩余字节数少于 4 ReadOnlyBufferException - 如果此缓冲区是只读缓冲区 40、public abstract int getInt(int index) 用于读取 int 值的绝对 get 方法。读取给定索引处的 4 个字节，根据当前的字节顺序将它们组成 int 值。 参数： index - 将从该位置读取字节的索引 返回： 给定索引处的 int 值 抛出： IndexOutOfBoundsException - 如果 index 为负数，或者不小于该缓冲区的界限 - 3 所得的值 41、public abstract ByteBuffer putInt(int index, int value) 用于写入 int 值的绝对 put 方法 （可选操作）。将 4 个包含给定 int 值的字节按照当前的字节顺序写入到此缓冲区的给定索引处。 参数： index - 将在该位置写入字节的索引 value - 要写入的 int 值 返回： 此缓冲区 抛出： IndexOutOfBoundsException - 如果 index 为负数，或者不小于该缓冲区的界限 - 3 所得的值 ReadOnlyBufferException - 如果此缓冲区是只读缓冲区 42、public abstract IntBuffer asIntBuffer() 创建此字节缓冲区的视图，作为 int 缓冲区。新缓冲区的内容将从此缓冲区的当前位置开始。此缓冲区内容的更改在新缓冲区中是可见的，反之亦然；这两个缓冲区的位置、界限和标记值是相互独立的。 新缓冲区的位置将为零，其容量和界限将为此缓冲区中所剩余的字节数的四分之一，其标记是不确定的。当且仅当此缓冲区为直接时，新缓冲区才是直接的，当且仅当此缓冲区为只读时，新缓冲区才是只读的。 返回： 新的 int 缓冲区 43、public abstract long getLong() 用于读取 long 值的相对 get 方法。读取此缓冲区的当前位置之后的 8 个字节，根据当前的字节顺序将它们组成 long 值，然后将该位置增加 8。 返回： 缓冲区当前位置的 long 值 抛出： BufferUnderflowException - 如果此缓冲区中的剩余字节数少于 8 44、public abstract ByteBuffer putLong(long value) 用于写入 long 值 （可先操作） 的相对 put 方法。将 8 个包含给定 long 值的字节按照当前的字节顺序写入到此缓冲区的当前位置，然后将该位置增加 8。 参数： value - 要写入的 long 值 返回： 此缓冲区 抛出： BufferOverflowException - 如果此缓冲区中的剩余字节数少于 8 ReadOnlyBufferException - 如果此缓冲区是只读缓冲区 45、public abstract long getLong(int index) 用于读取 long 值的绝对 get 方法。读取给定索引处的 8 个字节，根据当前的字节顺序将它们组成 long 值。 参数： index - 将从该位置读取字节的索引 返回： 给定索引处的 long 值 抛出： IndexOutOfBoundsException - 如果 index 为负数，或者不小于该缓冲区的界限 - 7 所得的值 46、public abstract ByteBuffer putLong(int index,long value) 用于写入 long 值的绝对 put 方法 （可选操作）。将 8 个包含给定 long 值的字节按照当前的字节顺序写入到此缓冲区的给定索引处。 参数： index - 将在该位置写入字节的索引 value - 要写入的 long 值 返回： 此缓冲区 抛出： IndexOutOfBoundsException - 如果 index 为负数，或者不小于该缓冲区的界限 - 7 所得的值 ReadOnlyBufferException - 如果此缓冲区是只读缓冲区 47、public abstract LongBuffer asLongBuffer() 创建此字节缓冲区的视图，作为 long 缓冲区。新缓冲区的内容将从此缓冲区的当前位置开始。此缓冲区内容的更改在新缓冲区中是可见的，反之亦然；这两个缓冲区的位置、界限和标记值是相互独立的。 新缓冲区的位置将为零，其容量和界限将为此缓冲区中所剩余的字节数的八分之一，其标记是不确定的。当且仅当此缓冲区为直接时，新缓冲区才是直接的，当且仅当此缓冲区为只读时，新缓冲区才是只读的。 返回： 新的 long 缓冲区 48、public abstract float getFloat() 用于读取 float 值的相对 get 方法。读取此缓冲区的当前位置之后的 4 个字节，根据当前的字节顺序将它们组成 float 值，然后将该位置增加 4。 返回： 缓冲区当前位置的 float 值 抛出： BufferUnderflowException - 如果此缓冲区中的剩余字节数少于 4 49、public abstract ByteBuffer putFloat(float value) 用于写入 float 值的相对 put 方法 （可选操作）。将 4 个包含给定 float 值的字节按照当前的字节顺序写入到此缓冲区的当前位置，然后然后将该位置增加 4。 参数： value - 要写入的 float 值 返回： 此缓冲区 抛出： BufferOverflowException - 如果此缓冲区中的剩余字节数少于 4 ReadOnlyBufferException - 如果此缓冲区是只读缓冲区 50、public abstract float getFloat(int index) 用于读取 float 值的绝对 get 方法。读取给定索引处的 4 个字节，根据当前的字节顺序将它们组成 float 值。 参数： index - 将从该位置读取字节的索引 返回： 给定索引处的 float 值 抛出： IndexOutOfBoundsException - 如果 index 为负数，或者不小于该缓冲区的界限 - 3 所得的值 51、public abstract ByteBuffer putFloat(int index, float value) 用于写入 float 值的绝对 put 方法 （可选操作） 。将 4 个包含给定 float 值的字节按照当前的字节顺序写入到此缓冲区的给定索引处。 参数： index - 将在该位置写入字节的索引 value - 要写入的 float 值 返回： 此缓冲区 抛出： IndexOutOfBoundsException - 如果 index 为负数，或者不小于该缓冲区的界限 - 3 所得的值 ReadOnlyBufferException - 如果此缓冲区是只读缓冲区 52、public abstract FloatBuffer asFloatBuffer() 创建此字节缓冲区的视图，作为 float 缓冲区。新缓冲区的内容将从此缓冲区的当前位置开始。此缓冲区内容的更改在新缓冲区中是可见的，反之亦然；这两个缓冲区的位置、界限和标记值是相互独立的。 新缓冲区的位置将为零，其容量和其界限将为此缓冲区中剩余字节数的四分之一，其标记是不确定的。当且仅当此缓冲区为直接时，新缓冲区才是直接的，当且仅当此缓冲区为只读时，新缓冲区才是只读的。 返回： 新的 float 缓冲区 53、public abstract double getDouble() 用于读取 double 值的相对 get 方法。读取此缓冲区的当前位置之后的 8 个字节，根据当前的字节顺序将它们组成 double 值，然后将该位置增加 8。 返回： 缓冲区当前位置的 double 值 抛出： BufferUnderflowException - 如果此缓冲区中的剩余字节数少于 8 54、public abstract ByteBuffer putDouble(double value) 用于写入 double 值的相对 put 方法 （可选操作） 。将 8 个包含给定 double 值的字节按照当前的字节顺序写入到此缓冲区的当前位置，然后将该位置增加 8。 参数： value - 要写入的 double 值 返回： 此缓冲区 抛出： BufferOverflowException - 如果此缓冲区中的剩余字节数少于 8 ReadOnlyBufferException - 如果此缓冲区是只读缓冲区 55、public abstract double getDouble(int index)用于读取 double 值的绝对 get 方法。读取给定索引处的 8 个字节，根据当前的字节顺序将它们组成 double 值。 参数： index - 将从该位置读取字节的索引 返回： 给定索引处的 double 值 抛出： IndexOutOfBoundsException - 如果 index 为负数，或者不小于该缓冲区的界限 - 7 所得的值 56、public abstract ByteBuffer putDouble(int index, double value)用于写入 double 值的绝对 put 方法 （可选操作） 。将 8 个包含给定 double 值的字节按照当前的字节顺序写入到此缓冲区的给定索引处。 参数： index - 将在该位置写入字节的索引 value - 要写入的 double 值 返回： 此缓冲区 抛出： IndexOutOfBoundsException - 如果 index 为负数，或者不小于该缓冲区的界限 - 7 所得的值 ReadOnlyBufferException - 如果此缓冲区是只读缓冲区 57、public abstract DoubleBuffer asDoubleBuffer() 创建此字节缓冲区的视图，作为 double 缓冲区。新缓冲区的内容将从此缓冲区的当前位置开始。此缓冲区内容的更改在新缓冲区中是可见的，反之亦然；这两个缓冲区的位置、界限和标记值是相互独立的。 新缓冲区的位置将为零，其容量和界限将为此缓冲区中所剩余的字节数的八分之一，其标记是不确定的。当且仅当此缓冲区为直接时，新缓冲区才是直接的，当且仅当此缓冲区为只读时，新缓冲区才是只读的。 返回： 新的 double 缓冲区 |
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