03.NIO之bytebuffer内部结构和方法

Leefs 2022-05-25 PM 896℃ 0条

[TOC]

### 一、bytebuffer内部结构

#### 1.1 属性介绍

**Bytebuffer有以下重要属性：**

+ **capacity（容量）**：缓冲区的容量。通过构造函数赋予，一旦设置，无法更改。
+ **position（指针）**：读写指针，记录数据读写的位置，缓冲区的位置不能为负，并且**不能大于limit**。
+ **limit（读写限制）**：缓冲区的界限。位于limit 后的数据不可读写。缓冲区的限制不能为负，并且**不能大于其容量**。

#### 1.2 结构

+ **写模式**

当缓冲区刚创建成功时

![03.NIO之bytebuffer内部结构和方法01.png](https://lilinchao.com/usr/uploads/2022/05/3935100654.png)

写模式下，position 是写入位置，limit 等于容量。

下图表示写入了 4 个字节后的状态：

![03.NIO之bytebuffer内部结构和方法02.png](https://lilinchao.com/usr/uploads/2022/05/2417444730.png)

Position移动到第5个字节开始位置

+ **读模式**

flip动作发生后，position切换为读取位置，limit切换为读取限制

![03.NIO之bytebuffer内部结构和方法03.png](https://lilinchao.com/usr/uploads/2022/05/1728412666.png)

+ position重新赋值到开始位置，因为读取数据从开始位置开始读取
+ limit被赋值为position写入时的最后位置，作为数据读取的最终位置

读取4个字节后，状态如下图：

![03.NIO之bytebuffer内部结构和方法04.png](https://lilinchao.com/usr/uploads/2022/05/4205227856.png)

+ 当position位置与limit位置相同时，数据读取结束。

+ **数据未读取完重新切换到写模式时**

compact 方法，是把未读完的部分向前压缩，然后切换至写模式

![03.NIO之bytebuffer内部结构和方法05.png](https://lilinchao.com/usr/uploads/2022/05/2245375026.png)

### 二、ByteBuffer常见方法

+ ##### **put()**

**描述：**可以将一个数据放入到缓冲区中。

进行该操作后，postition的值会+1，指向下一个可以放入的位置。capacity = limit ，为缓冲区容量的值。

![03.NIO之bytebuffer内部结构和方法06.png](https://lilinchao.com/usr/uploads/2022/05/293181828.png)

+ ##### **flip()**

**描述**：用来**切换对缓冲区的操作模式**，由写->读 / 读->写

进行该操作后：

+ 如果是写模式->读模式，position = 0 ， limit 指向最后一个元素的下一个位置，capacity不变；
+ 如果是读模式->写模式，则恢复为put()方法中的值。

![03.NIO之bytebuffer内部结构和方法07.png](https://lilinchao.com/usr/uploads/2022/05/4207702593.png)

+ ##### **get()**

**描述**：该方法会读取缓冲区中的一个值

进行该操作后，position会+1，如果超过了limit则会抛出异常

![03.NIO之bytebuffer内部结构和方法08.png](https://lilinchao.com/usr/uploads/2022/05/3533719035.png)

*注意：get(i)方法不会改变position的值*

+ ##### **rewind()**

**描述**：该方法**只能在读模式下使用**

rewind()方法后，会恢复position、limit和capacity的值，变为进行get()前的值

![03.NIO之bytebuffer内部结构和方法09.png](https://lilinchao.com/usr/uploads/2022/05/1369941017.png)

+ ##### clean()

描述：会将缓冲区中的各个属性恢复为最初的状态，position = 0, capacity = limit

**此时缓冲区的数据依然存在**，处于“被遗忘”状态，下次进行写操作时会覆盖这些数据

![03.NIO之bytebuffer内部结构和方法10.png](https://lilinchao.com/usr/uploads/2022/05/2141478096.png)

+ ##### **mark()/reset()**

**描述**：mark 是在读取时，做一个标记，即使 position 改变，只要调用 reset 就能回到 mark 的位置

**mark()**：将postion的值保存到mark属性中

**reset()**：将position的值改为mark中保存的值

*注意：rewind 和 flip 都会清除 mark 位置*

+ ##### compact()

**描述**：compact会把未读完的数据向前压缩，然后切换到写模式

数据前移后，原位置的值并未清零，写时会**覆盖**之前的值

![03.NIO之bytebuffer内部结构和方法11.png](https://lilinchao.com/usr/uploads/2022/05/1868787814.png)

*注意：此方法为ByteBuffer的方法，而不是Buffer的方法*

**clear()和compact()方法对比：**

clear只是对position、limit、mark进行重置，而compact在对position进行设置，以及limit、mark进行重置的同时，还涉及到数据在内存中拷贝（会调用arraycopy）。**所以compact比clear更耗性能。**但compact能保存你未读取的数据，将新数据追加到为读取的数据之后；而clear则不行，若你调用了clear，则未读取的数据就无法再读取到了

**需要根据情况来判断使用哪种方法进行模式切换**

*附参考文章:*

*《黑马程序员Netty教程》*

标签: Netty, NIO

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