专栏首页小工匠技术圈【Java小工匠】JavaNIO-缓存区基础

【Java小工匠】JavaNIO-缓存区基础

Java小工匠聊网络编程--JavaNIO-缓存区基础

1.1、什么是缓存区?

  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。

Buffer在IO中很重要。在java.io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,缓冲区主要是跟通道(Channel)打交道,数据总是从缓冲区写入到通道中,或者从通道读取数据到缓冲区。

1.2、缓存区的优点?

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

1.3、缓存区的存储位置

1、堆内内存 堆内内存是由JVM所管控的Java进程内存,我们平时在Java中创建的对象都处于堆内内存中,并且它们遵循JVM的内存管理机制,JVM会采用垃圾回收机制统一管理它们的内存。 2、堆外内存 堆外内存就是存在于JVM管控之外的一块内存区域,因此它是堆外内存不受JVM的管控。

1.4 缓存区常用类

缓存区类说明

类名称

说明

ByteBuffer

字节缓存区

HeapByteBuffer

堆内字节缓存区

HeapByteBufferR

堆内字节只读缓存区,以R结尾的类表示只读

MappedByteBuffer

文件映射到虚拟内存,读写性极能

DirectByteBuffer

堆外字节缓存区

-

-

ByteBufferAsCharBufferB

字节缓存区转字符缓存区,大端序列

ByteBufferAsCharBufferRB

字节缓存区转字符缓存区,只读、大端序列

ByteBufferAsCharBufferL

字节缓存区转字符缓存区,小端序列

ByteBufferAsCharBufferLB

字节缓存区转字符缓存区,只读、小端序列

DirectCharBufferS

堆外字符缓冲期,字节序反转

DirectCharBufferRS

堆外字符缓冲期,只读、字节序反转

DirectCharBufferU

堆外字符缓冲期,字节序非反转

2.1 缓存区4个属性

(1)capacity capacity指的是缓冲区能够容纳元素的最大数量,这个值在缓冲区创建时被设定,而且不能够改变。 (2)limit limit指的是缓冲区中第一个不能读写的元素的数组下标索引,也可以认为是缓冲区中实际元素的数量。 (3)position position指的是下一个要被读写的元素的数组下标索引,该值会随get()和put()的调用自动更新。 (4)mark 一个备忘位置,调用mark()方法的话,mark值将存储当前position的值,等下次调用reset()方法时,会设定position的值为之前的标记值。

2.2 缓存区不变等式

0<=标记<=位置<=限制<=容量

2.3 缓存区操作示例

(1)创建缓存区

ByteBuffer  buffer  = ByteBuffer.allocate(10);
//mark = -1;
//position= 0;
//limit=10;
//capacity=10;

初始化状态 (2)添加数据

buffer.put((byte)1);
buffer.put((byte)2);
buffer.put((byte)3);
buffer.put((byte)4);
buffer.put((byte)5);
//mark = -1;
//position= 5;
//limit=10;
//capacity=10;

添加数据后 (3) 读取数据 读取缓冲区前,一般调用flip(反转) 方法。

buffer.flip();
//当前状态
//mark = -1;
//position= 0;
//limit=5;
//capacity=10;

读取前翻转

buffer.get();
buffer.get();
//当前状态
//mark = -1;
//position= 2;
//limit=5;
//capacity=10;

执行两次get后 (4)标记缓存区

buffer.mark();
//mark = 2;
//position= 2;
//limit=5;
//capacity=10;

标记后 (5)重置缓存区

buffer.get();
buffer.get();
//mark = 2;
//position= 4;
//limit=5;
//capacity=10;
buffer.reset();
//mark = 2;
//position= 2;
//limit=5;
//capacity=10;

重置缓存区

3 缓存常用方法

3.1 反转 flip

使缓冲区为一系列新的通道写入或相对获取 操作做好准备:它将限制设置为当前位置,然后将位置设置为

 //flip 方法内部实现
limit = position;
position = 0;
mark = -1;

3.2 清理 clear

使缓冲区为一系列新的通道读取或相对放置 操作做好准备:它将限制设置为容量大小,将位置设置为 0

//clear内部实现
 position = 0;
 limit = capacity;
 mark = -1;

3.3 重绕rewind

使缓冲区为重新读取已包含的数据做好准备:它使限制保持不变,将位置设置为 0

position = 0;
mark = -1;

3.4 remaining 与 hasRemaining

常用用于判断缓存区可读内容的长度。

return limit - position;

3.5 标记mark()与重置reset()方法

mark 把 mark的值设置成position。 reset 把position设置成mark的值,相当于之前做过一个标记,现在要退回到之前标记的地方

3.6 压缩 compact

把从position到limit中的内容移到0到limit-position的区域内,position和limit的取值也分别变成limit-position、capacity。如果先将positon设置到limit,再compact,那么相当于clear()


本文分享自微信公众号 - 小工匠技术圈(xgn177971793771)

原文出处及转载信息见文内详细说明,如有侵权,请联系 yunjia_community@tencent.com 删除。

原始发表时间:2018-07-21

本文参与腾讯云自媒体分享计划,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

  • Flink并行度

    本节介绍如何在Flink中配置程序的并行执行。FLink程序由多个任务(转换/操作符、数据源和sinks)组成。任务被分成多个并行实例来执行,每个并行实例处理任...

    Spark学习技巧
  • Java基础巩固——异常

      在Java程序运行时,常常会出现一些非正常的现象,这种情况称为运行错误。根据其性质可以分为错误和异常。

    Janti
  • 【全网最全的博客美化系列教程】08.自定义地址栏Logo

    首先你得准备一张png或者jpg/jepg的图片,这个时候你可能会想要你的博客头像作为图片,你只需要这样子:

    Angel_Kitty
  • Java复习3-类的继承

    本次学习面向对象设计的另外一个基本概念:继承(inheritance)。这是Java程序设计中的一项核心技术。另外,还要学习反射(reflection)的概念。

    Ryan-Miao
  • Java中的NIO基础知识

    上一篇介绍了五种NIO模型,本篇将介绍Java中的NIO类库,为学习netty做好铺垫

    Janti
  • Jenkins 在 Tomcat 中的部署及代码静态检查工具集成

    在安装了 Jenkins 运行所需的依赖(主要是 JDK)之后,可以通过如下步骤简单快速地部署 Jenkins:

    DevOps时代
  • 感悟优化——Netty对JDK缓冲区的内存池零拷贝改造

    NIO中缓冲区是数据传输的基础,JDK通过ByteBuffer实现,Netty框架中并未采用JDK原生的ByteBuffer,而是构造了ByteBuf。

    Janti
  • Java面试中常问的数据库方面问题

    B+树是一个平衡的多叉树,从根节点到每个叶子节点的高度差值不超过1,而且同层级的节点间有指针相互链接,是有序的

    Spark学习技巧
  • 持续交付与传统敏捷的矛盾

    我在采用持续交付的组织中和开发团队工作一起工作,发现很多开发者认为的正确的敏捷团队的工作方式,在这里跑得不是很顺畅。我认为传统敏捷与持续交付的矛盾的根本在于,二...

    DevOps时代
  • Java泛型详解——绝对是对泛型方法讲解最详细的,没有之一!

    ArrayList可以存放任意类型,例子中添加了一个String类型,添加了一个Integer类型,再使用时都以String的方式使用,因此程序崩溃了。为了解决...

    Spark学习技巧

扫码关注云+社区

领取腾讯云代金券