java BufferedImageBuilder源码 java buffer类

admin2024-05-30  11

NIO Buffer类及其属性

NIO的Buffer本质上是一个内存块,既可以写入数据,也可以从中读取数据。Java-NIO中代表缓冲区的Buffer类是一个抽象类,位于java.nio包中。
NIO的Buffer内部是一个内存块(数组),
与普通的内存块(Java数组)不同的是:NIO-Buffer对象提供了一组比较有效的方法,用来进行写入和读取的交替访问。
说明:Buffer类是一个非线程安全类。

一、Buffer类

Buffer类是一个抽象类,对应于Java的主要数据类型。在NIO中,有8种缓冲区类,
分别是
ByteBuffer、
CharBuffer、
DoubleBuffer、
FloatBuffer、
IntBuffer、
LongBuffer、
ShortBuffer、
MappedByteBuffer。
前7种Buffer类型覆盖了能在IO中传输的所有Java基本数据类型,第8种类型是一种专门用于内存映射的ByteBuffer类型。
不同的Buffer子类可以操作的数据类型能够通过名称进行判断,比如IntBuffer只能操作Integer类型的对象。
实际上,使用最多的是ByteBuffer(二进制字节缓冲区)类型

二、Buffer类的重要属性

Buffer的子类会拥有一块内存,作为数据的读写缓冲区,但是读写缓冲区并没有定义在Buffer基类中,而是定义在具体的子类中。
例如,ByteBuffer子类就拥有一个byte[]类型的数组成员final byte[] hb,
可以作为自己的读写缓冲区,数组的元素类型与Buffer子类的操作类型相对应。

为了记录读写的状态和位置,Buffer类额外提供了一些重要的属性,
其中有三个重要的成员属性:capacity(容量)、position(读写位置)和limit(读写的限制)。接下来对这三个成员属性进行比较详细的介绍。

1. capacity属性

Buffer类的capacity属性表示内部容量的大小。一旦写入的对象数量超过了capacity,缓冲区就满了,不能再写入了。

Buffer类的capacity属性一旦初始化,就不能再改变。
原因是什么呢?Buffer类的对象在初始化时会按照capacity分配内部数组的内存,在数组内存分配好之后,它的大小就不能改变了。

前面讲到,Buffer类是一个抽象类,Java不能直接用来新建对象。在具体使用的时候,必须使用Buffer的某个子类,例如DoubleBuffer子类,

该子类能写入的数据类型是double,如果在创建实例时其capacity是100,那么我们最多可以写入100个double类型的数据。

说明:capacity并不是指内部的内存块byte[]数组的字节数量,而是指能写入的数据对象的最大限制数量。

2. position属性

Buffer类的position属性表示当前的位置。position属性的值与缓冲区的读写模式有关。
在不同的模式下,position属性值的含义是不同的,在缓冲区进行读写的模式改变时,position值会进行相应的调整。
在写模式下,position值的变化规则如下:
(1)在刚进入写模式时,position值为0,表示当前的写入位置为从头开始。
(2)每当一个数据写到缓冲区之后,position会向后移动到下一个可写的位置。
(3)初始的position值为0,最大可写值为limit-1。当position值达到limit时,缓冲区就已经无空间可写了。

在读模式下,position值的变化规则如下:
(1)当缓冲区刚开始进入读模式时,position会被重置为0。
(2)当从缓冲区读取时,也是从position位置开始读。读取数据后,position向前移动到下一个可读的位置。
(3)在读模式下,limit表示可读数据的上限。position的最大值为最大可读上限limit,当position达到limit时表明缓冲区已经无数据可读。

2.1.读模式切换 filp

在数据写入完成后,如果要从缓冲区读取数据,就要进行模式的切换,可以调用flip()方法将缓冲区变成读模式,flip为翻转的意思。

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

在从写模式到读模式的翻转过程中,position和limit属性值会进行调整,具体的规则是:
(1)limit属性被设置成写模式时的position值,表示可以读取的最大数据位置。
(2)position由原来的写入位置变成新的可读位置,也就是0,表示可以从头开始读。

3. limit属性

Buffer类的limit属性表示可以写入或者读取的数据最大上限,
其属性值的具体含义也与缓冲区的读写模式有关。在不同的模式下,limit值的含义是不同的,具体分为以下两种情况:
(1)在写模式下,limit属性值的含义为可以写入的数据最大上限。
在刚进入写模式时,limit的值会被设置成缓冲区的capacity值,表示可以一直将缓冲区的容量写满。
(2)在读模式下,limit值的含义为最多能从缓冲区读取多少数据。
一般来说,在进行缓冲区操作时是先写入再读取的。当缓冲区写入完成后,就可以开始从Buffer读取数据,调用flip()方法(翻转),
这时limit的值也会进行调整。具体如何调整呢?将写模式下的position值设置成读模式下的limit值,也就是说,将之前写入的最大数量作为可以读取数据的上限值。


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