Bytebuffer源码剖析及实现原理

Bytebuffer

官方解释A byte buffer，一个字节缓冲区。

一. 使用方法

1. ByteBuffer 初始状态是写模式, 使用IO流即可写入数据,如: channel.read()

2. 如果需要读取ByteBuffer中的数据调用filp()方法切换即可

3. 从ByteBuffer中读取数据有很多API 最常用的有 ByteBuffer.get()方法

4. 读取完成之后调用 clear()或者compact()切换至写模式

5. 日常使用中重复 1~4步骤以节省服务器内存空间

二. ByteBuffer结构

1. ByteBuffer 有以下属性
   capacity
position
limit
2. 写模式下, position是写入位置,limit等于容量
   
3. flip动作发生后, position切换为读取位置, limit切换为读取限制
   
4. 读取了4个字节之后的状态如下
   
5. clear动作发生之后
   
6. 还可以使用compact()方法进行切换读写模式
   

三. ByteBuffer 源码分析

1. ByteBuffer的基础属性继承自Buffer, 其中 mark <= position <= limit <= capacity 四个属性代表的意思与上文介绍的一样,标记 <= 位置 <= 限制 <= 容量
2. 如图↓, 我们最常使用的allocate()方法其实就是设置一个大于零的内存容器
   
   其默认值分别为↓

// For speed these fields are actually declared in X-Buffer;
// these declarations are here as documentation
/**
    protected final byte[] hb;
    protected final int offset;
*/
HeapByteBuffer(int cap, int lim) {            // package-private
    super(-1, 0, lim, cap, new byte[cap], 0);
    
    /*
    hb = new byte[cap];
    offset = 0;
    */
}

HeapByteBuffer是ByteBuffer的其中一个子类, 有兴趣的可以去翻一下源码

同时还有另外一种方法创建ByteBuffer, 生成的ByteBuffer本质上不是一个类型的对象

System.err.println(ByteBuffer.allocate(16).getClass());
System.err.println(ByteBuffer.allocateDirect(16).getClass());
/*
    <class java.nio.HeapByteBuffer>      -java 堆内存,读写效率底. 会受到GC影响


    <class java.nio.DirectByteBuffer>    -直接内存, 读写效率高(少一次copy操作), 不会收到GC影响.
                                         分配的效率低,有可能会造成内存泄漏
 */

3. ByteBuffer还有一些自己独有的属性, 这其中就包含了最具有代表性的read()事件
   

   hb用于接收byte数组生成ByteBuffer
   offset: 数组偏移量, 用来告诉ByteBuffer从数组的哪个地方开始读取生成, offset不可以小于 0
   isReadOnly: 用来判断当前的ByteBuffer数组是否是只读模式, 如果需要切换则需要调用想用的方法