Buffer之position,limit,capacity

太过爱你忘了你带给我的痛 2023-06-25 08:00 16阅读 0赞

# 一、前言 #

熟悉NIO的人想必一定不会陌生buffer中position,limit,capacity这三个属性吧，之前在学习的时候遇到一个问题:就是当你先往缓冲区写入一部分数据，然后调用flip()方法，再全部读取完数据，然后再调用flip()方法，此时这三个值的变化是怎样的，研究了一下，决定写下来分享一下。

# 二、正文 #

## 1、介绍 ##

*  position： 它指的是下一次读取或写入的位置。
 *  limit： 指定还有多少数据需要写出(在从缓冲区写入通道时)，或者还有多少空间可以读入数据(在从通道读入缓冲区时)，它初始化是与capacity的值一样，当调用flip()方法之后，它的值会改变成position的值，而position被置0。它箭头所指的位置是最后一位元素的下一位所在的位置\*
 *  capacity： 指定了可以存储在缓冲区中的最大数据容量，实际上，它指定了底层数组的大小，或者至少是指定了准许我们使用的底层数组的容量，这个初始化后就不会再改变了。

## 2、图示 ##

以上三个属性值之间有一些相对大小的关系：0 <= position <= limit <= capacity。如果我们创建一个新的容量大小为7的ByteBuffer对象，在初始化的时候，position设置为0，limit和 capacity被设置为7，在以后使用ByteBuffer对象过程中，capacity的值不会再发生变化，而其它两个个将会随着使用而变化。三个属性值分别如图所示：

**初始化：**

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3BlbmdqdW5sZWU_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

假设我们现在要往这个缓冲区里面写入3个字节，写完之后，position的箭头就会指向3的位置，而limit不变：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3BlbmdqdW5sZWU_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

此时我们想从缓冲区读取这3个字节，就必须调用flip()方法，调用了flip()方法过后，limit置为position的位置，而position被置为0，也正应证了上面所说的，position它指的是下一次读取或写入的位置，limit它箭头所指的位置是最后一位元素的下一位所在的位置：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3BlbmdqdW5sZWU_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

现在我们可以调用get()方法，一直从缓冲区里面取数据，直到取完为止，也就是当position与limit的值一样时，就取完了：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3BlbmdqdW5sZWU_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

这一次简单的读写操作就完成了，如果想恢复成初始状态的话，可以调用clear()方法：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3BlbmdqdW5sZWU_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]

之前学到这里的时候有个疑问，不知道大家想过没有，就是我们在调用了get()方法从缓冲区取完里面的数据，立马去调用flip()方法，那这三个属性的值会是什么变化？如果当我只读了2个字节的数据之后，就不读了，然后再去调用flip()，这三个值又会是怎么变化？其实不管怎么绕，你只要懂得原理，就不难，咱们先看flip()源代码做了什么：

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

这里不难发现，调用flip()方法，无非就是给这几个变量赋值，将当前的position值赋给limit，然后将position的值置为0，Mark是一个标志变量，咱们以后会提到。熟悉以上代码就不难解决我提出的2个问题：

*  当你读取完调用flip()的方法      positon:0    limit:3       capacity:7
 *  当你读取2个字节之后调用flip()方法       positon:0    limit:2       capacity:7

这里就解决了我之前遇到的这三个属性值变化的问题！！！

# 三、测试代码 #

**读取完调用flip：**

package com.cing.nio;
    
    import java.io.FileInputStream;
    import java.nio.Buffer;
    import java.nio.ByteBuffer;
    import java.nio.channels.FileChannel;
    
    public class NioTest1 {
        public static void main(String[] args) throws Exception{
    
            FileInputStream fis = new FileInputStream("D:\\A.txt");
            FileChannel fc = fis.getChannel();
    
            ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(7);
            output("初始化", buffer);
    
            fc.read(buffer);
            output("调用READ方法", buffer);
    
            buffer.flip();
            output("第一次调用flip", buffer);
    
            while (buffer.remaining() > 0) {
                byte b = buffer.get();
            }
            output("get()", buffer);
    
            buffer.flip();
            output("第二次flip", buffer);
    
            fis.close();
        }
    
        public static void output(String step, Buffer buffer) {
            System.out.println(step + " : ");
            System.out.println("buffer: " + buffer + ", ");
        }
    }

输出结果为：

初始化 : 
    buffer: java.nio.HeapByteBuffer[pos=0 lim=7 cap=7], 
    调用READ方法 : 
    buffer: java.nio.HeapByteBuffer[pos=3 lim=7 cap=7], 
    第一次调用flip : 
    buffer: java.nio.HeapByteBuffer[pos=0 lim=3 cap=7], 
    get() : 
    buffer: java.nio.HeapByteBuffer[pos=3 lim=3 cap=7], 
    第二次flip : 
    buffer: java.nio.HeapByteBuffer[pos=0 lim=3 cap=7],

**读取2字节之后调用flip：**

package com.cing.nio;
    
    import java.io.FileInputStream;
    import java.nio.Buffer;
    import java.nio.ByteBuffer;
    import java.nio.channels.FileChannel;
    
    public class NioTest1 {
        public static void main(String[] args) throws Exception{
    
            FileInputStream fis = new FileInputStream("D:\\A.txt");
            FileChannel fc = fis.getChannel();
    
            ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(7);
            output("初始化", buffer);
    
            fc.read(buffer);
            output("调用READ方法", buffer);
    
            buffer.flip();
            output("第一次调用flip", buffer);
    
            while (buffer.remaining() > 1) {
                byte b = buffer.get();
            }
            output("get()", buffer);
    
            buffer.flip();
            output("第二次flip", buffer);
    
            fis.close();
        }
    
        public static void output(String step, Buffer buffer) {
            System.out.println(step + " : ");
            System.out.println("buffer: " + buffer + ", ");
        }
    }

输出结果为：

初始化 : 
    buffer: java.nio.HeapByteBuffer[pos=0 lim=7 cap=7], 
    调用READ方法 : 
    buffer: java.nio.HeapByteBuffer[pos=3 lim=7 cap=7], 
    第一次调用flip : 
    buffer: java.nio.HeapByteBuffer[pos=0 lim=3 cap=7], 
    get() : 
    buffer: java.nio.HeapByteBuffer[pos=2 lim=3 cap=7], 
    第二次flip : 
    buffer: java.nio.HeapByteBuffer[pos=0 lim=2 cap=7],

NIO的知识学起来还是比较有趣的，期待下次与大家分享这块的知识！

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