01、Netty学习笔记—(三大组件、bytebuffer、文件编程)(上)

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长路 发表于 2022/11/27 22:59:28 2022/11/27
【摘要】 文章目录1.1、Channel & Buffer1.2、Selector二、ByteBufferByteBuffer初应用2.1、ByteBuffer正常使用流程(含源码)2.2、ByteBuffer 结构2.3、ByteBuffer方法演示工具类(图形化显示bytebuffer)2.3.1、allocate()、allocateDirect()(分配空间)2.3.2、put()、flip

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netty笔记汇总:Netty学习指南(资料、文章汇总)

根据黑马程序员netty视频教程学习所做笔记,部分内容图例来源黑马笔记

笔记demo案例仓库地址: Github-【netty-learn】Gitee-【netty-learn】

一、三大组件

1.1、Channel & Buffer

Channel:数据的传输通道,双向通道,即可输入也可以输出

Buffer:输入数据需要临时存储在内存中,它就是一个内存缓冲区,暂存channel读入的数据,同样写出数据也是需要先写到buffer,应用程序与网络之间的桥梁,用于暂存数据的缓冲区

Stream:以前的输入输出流也是数据的传输通道。

channel 有一点类似于 stream,它就是读写数据的双向通道,可以从 channel 将数据读入 buffer,也可以将 buffer 的数据写入 channel,而之前的 stream 要么是输入,要么是输出,channel 比 stream 更为底层

channel
buffer

常见的 Channel 有

  • FileChannel:文件的数据传输通道
  • DatagramChannel:UDP网络传输通道
  • SocketChannel:TCP数据传输通道,客户端/服务端都OK
  • ServerSocketChannel:TCP,专用服务端

buffer 则用来缓冲读写数据,常见的 buffer 有

  • ByteBuffer(最常用):以字节为单位缓冲数据。下面是实现类
    • MappedByteBuffer
    • DirectByteBuffer
    • HeapByteBuffer
  • 不同数据类型:
    • ShortBuffer
    • IntBuffer
    • LongBuffer
    • FloatBuffer
    • DoubleBuffer
    • CharBuffer


1.2、Selector

selector 单从字面意思不好理解,需要结合服务器的设计演化来理解它的用途

多线程版设计

多线程版
socket1
thread
socket2
thread
socket3
thread
  • windows下一个线程就有1MB,若是连接不断增加,内存就会不足,可能产生OOM。

缺点:

  • 内存占用高
  • 线程上下文切换成本高
  • 只适合连接数少的场景

线程多了CPU也要跟的上才行,若是你的电脑是16核,那么在同一时间跑的也只有16个线程,更多的线程只能等待,那么其他线程的状态信息都需要进行临时保存。(如执行函数、存储变量)


线程池版设计

早期的Tomcat就采用了这个线程池版设计

线程池版
socket1
thread
socket2
thread
socket3
socket4

缺点:

  • 阻塞模式下,线程仅能处理一个 socket 连接
  • 仅适合短连接场景:来了一个连接之后快速处理好业务直接就断开连接,好让线程池中的线程去处理其他事情。一般都是为http请求

selector 版设计

selector 的作用就是配合一个线程来管理多个 channel,获取这些 channel 上发生的事件,这些 channel 工作在非阻塞模式下,不会让线程吊死在一个 channel 上。适合连接数特别多,但流量低的场景(low traffic)

selector 版
selector
thread
channel
channel
channel
  • 解释:在这里thread是服务员,channel是客人,而selector则是能够检测到所有客户需求的工具,对应channel的一举一动都在监视之中,一旦某个channel进行了请求,那么selector就会执行,紧接着selector就会去通知线程thread来对channel进行处理
  • 问题(为什么适合流量低的原因,若是流量高呢?):若是某个连接不断的发送请求数据,那么就会造成一个问题就是线程会一直处理该channel的事件,那么其他事件都会一直在等待中。

调用 selector 的 select() 会阻塞直到 channel 发生了读写就绪事件,这些事件发生,select 方法就会返回这些事件交给 thread 来处理



二、ByteBuffer

ByteBuffer初应用

目标:使用channel以及bytebuffer来读取当前项目路径下的文件内容。

技术:channel+bytebuffer API、logback+lombok

<dependency>
    <groupId>io.netty</groupId>
    <artifactId>netty-all</artifactId>
    <version>4.1.32.Final</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.projectlombok</groupId>
    <artifactId>lombok</artifactId>
    <version>1.18.20</version>
</dependency>

resources/loback.xml:用于指定日志的输出

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<configuration
        xmlns="http://ch.qos.logback/xml/ns/logback"
        xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
        xsi:schemaLocation="http://ch.qos.logback/xml/ns/logback logback.xsd">
    <!-- 输出控制,格式控制-->
    <appender name="STDOUT" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
        <encoder>
            <pattern>%date{HH:mm:ss} [%-5level] [%thread] %logger{17} - %m%n </pattern>
        </encoder>
    </appender>
    <!--<appender name="FILE" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
        &lt;!&ndash; 日志文件名称 &ndash;&gt;
        <file>logFile.log</file>
        <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
            &lt;!&ndash; 每天产生一个新的日志文件 &ndash;&gt;
            <fileNamePattern>logFile.%d{yyyy-MM-dd}.log</fileNamePattern>
            &lt;!&ndash; 保留 15 天的日志 &ndash;&gt;
            <maxHistory>15</maxHistory>
        </rollingPolicy>
        <encoder>
            <pattern>%date{HH:mm:ss} [%-5level] [%thread] %logger{17} - %m%n </pattern>
        </encoder>
    </appender>-->

    <!-- 用来控制查看那个类的日志内容(对mybatis name 代表命名空间) -->
    <logger name="com.changlu" level="DEBUG" additivity="false">
        <appender-ref ref="STDOUT"/>
    </logger>

    <logger name="io.netty.handler.logging.LoggingHandler" level="DEBUG" additivity="false">
        <appender-ref ref="STDOUT"/>
    </logger>

    <root level="ERROR">
        <appender-ref ref="STDOUT"/>
    </root>
</configuration>

项目目录/data.txt:文件内容

123456uiopqqrr

src/com/changlu/ByteBufferTest.java

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;

/**
 * @ClassName ByteBufferTest
 * @Author ChangLu
 * @Date 2021/12/16 18:55
 * @Description ByteBuffer基本使用
 */
@Slf4j
public class ByteBufferTest {
    public static void main(String[] args) {
        //Channel:①输入输出流取得,如FileChannel。②RandomAccessFile
        try (FileChannel channel = new FileInputStream("data.txt").getChannel()) {
            //准备缓冲区:开辟一块10字节的堆内存空间
            ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(10);
            while (true){
                //从channel读取数据,向buffer写入
                int len = channel.read(byteBuffer);
                log.debug("已读取 {} 个字节", len);
                if (len == -1){
                    break;
                }
                byteBuffer.flip();//切换 buffer 读模式
                // 在buffer中是否还有剩余的内容
                while (byteBuffer.hasRemaining()) { 
                    byte data = byteBuffer.get();
                    log.debug("当前读取的字节为:{}", (char)data);
                }
                byteBuffer.clear();// 切换 buffer 写模式
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }
}

image-20211216191913283



2.1、ByteBuffer正常使用流程(含源码)

正常流程

  1. 向 buffer 写入数据,例如调用 channel.read(buffer)
  2. 调用 flip() 切换至读模式
  3. 从 buffer 读取数据,例如调用 buffer.get()
  4. 调用 clear() 或 compact() 切换至写模式
  5. 重复 1~4 步骤

读写模式源码

//切换为读模式
public final Buffer flip() {
    limit = position;//保存已写入的位置
    position = 0;//待读取指针指向位置0开始
    mark = -1;
    return this;
}

//切换为写模式(未读的数据会被直接覆盖)
public final Buffer clear() {
    position = 0;//待写入指针指向位置从0开始
    limit = capacity;//当前已有数量为原始容量数量(初始化)
    mark = -1;
    return this;
}

//切换为写模式(压缩未读完的空间至前,之后写入数据依次写入在未读的数据后)
public ByteBuffer compact() {
    System.arraycopy(hb, ix(position()), hb, ix(0), remaining());
    position(remaining());
    limit(capacity());
    discardMark();
    return this;
}


2.2、ByteBuffer 结构

ByteBuffer 有以下重要属性

  • capacity
  • position
  • limit

一开始(指初创建ByteBuffer对象后):

image-20211216194114650

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:

image-20211216194154126

flip()发生后,position 切换为读取位置,limit 切换为读取限制:

image-20211216194229917

读取 4 个字节后,状态:

image-20211216194310956

clear()动作发生后,状态:进入写操作

image-20211216194338557

compact()方法,是把未读完的部分向前压缩,然后切换至写模式

image-20211216194405382



2.3、ByteBuffer方法演示

工具类(图形化显示bytebuffer)

使用方式

ByteBuffer buffer1 = ByteBuffer.allocate(16);
//调用debugAll即可
ByteBufferUtil.debugAll(buffer1);

工具类:其中使用Netty中的库

import io.netty.util.internal.StringUtil;
import java.nio.ByteBuffer;
import static io.netty.util.internal.MathUtil.isOutOfBounds;
import static io.netty.util.internal.StringUtil.NEWLINE;

public class ByteBufferUtil {
    private static final char[] BYTE2CHAR = new char[256];
    private static final char[] HEXDUMP_TABLE = new char[256 * 4];
    private static final String[] HEXPADDING = new String[16];
    private static final String[] HEXDUMP_ROWPREFIXES = new String[65536 >>> 4];
    private static final String[] BYTE2HEX = new String[256];
    private static final String[] BYTEPADDING = new String[16];

    static {
        final char[] DIGITS = "0123456789abcdef".toCharArray();
        for (int i = 0; i < 256; i++) {
            HEXDUMP_TABLE[i << 1] = DIGITS[i >>> 4 & 0x0F];
            HEXDUMP_TABLE[(i << 1) + 1] = DIGITS[i & 0x0F];
        }

        int i;

        // Generate the lookup table for hex dump paddings
        for (i = 0; i < HEXPADDING.length; i++) {
            int padding = HEXPADDING.length - i;
            StringBuilder buf = new StringBuilder(padding * 3);
            for (int j = 0; j < padding; j++) {
                buf.append("   ");
            }
            HEXPADDING[i] = buf.toString();
        }

        // Generate the lookup table for the start-offset header in each row (up to 64KiB).
        for (i = 0; i < HEXDUMP_ROWPREFIXES.length; i++) {
            StringBuilder buf = new StringBuilder(12);
            buf.append(NEWLINE);
            buf.append(Long.toHexString(i << 4 & 0xFFFFFFFFL | 0x100000000L));
            buf.setCharAt(buf.length() - 9, '|');
            buf.append('|');
            HEXDUMP_ROWPREFIXES[i] = buf.toString();
        }

        // Generate the lookup table for byte-to-hex-dump conversion
        for (i = 0; i < BYTE2HEX.length; i++) {
            BYTE2HEX[i] = ' ' + StringUtil.byteToHexStringPadded(i);
        }

        // Generate the lookup table for byte dump paddings
        for (i = 0; i < BYTEPADDING.length; i++) {
            int padding = BYTEPADDING.length - i;
            StringBuilder buf = new StringBuilder(padding);
            for (int j = 0; j < padding; j++) {
                buf.append(' ');
            }
            BYTEPADDING[i] = buf.toString();
        }

        // Generate the lookup table for byte-to-char conversion
        for (i = 0; i < BYTE2CHAR.length; i++) {
            if (i <= 0x1f || i >= 0x7f) {
                BYTE2CHAR[i] = '.';
            } else {
                BYTE2CHAR[i] = (char) i;
            }
        }
    }

    /**
     * 打印所有内容
     * @param buffer
     */
    public static void debugAll(ByteBuffer buffer) {
        int oldlimit = buffer.limit();
        buffer.limit(buffer.capacity());
        StringBuilder origin = new StringBuilder(256);
        appendPrettyHexDump(origin, buffer, 0, buffer.capacity());
        System.out.println("+--------+-------------------- all ------------------------+----------------+");
        System.out.printf("position: [%d], limit: [%d]\n", buffer.position(), oldlimit);
        System.out.println(origin);
        buffer.limit(oldlimit);
    }

    /**
     * 打印可读取内容
     * @param buffer
     */
    public static void debugRead(ByteBuffer buffer) {
        StringBuilder builder = new StringBuilder(256);
        appendPrettyHexDump(builder, buffer, buffer.position(), buffer.limit() - buffer.position());
        System.out.println("+--------+-------------------- read -----------------------+----------------+");
        System.out.printf("position: [%d], limit: [%d]\n", buffer.position(), buffer.limit());
        System.out.println(builder);
    }

    public static void main(String[] args) {
        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(10);
        buffer.put(new byte[]{97, 98, 99, 100});
        debugAll(buffer);
    }

    private static void appendPrettyHexDump(StringBuilder dump, ByteBuffer buf, int offset, int length) {
        if (isOutOfBounds(offset, length, buf.capacity())) {
            throw new IndexOutOfBoundsException(
                    "expected: " + "0 <= offset(" + offset + ") <= offset + length(" + length
                            + ") <= " + "buf.capacity(" + buf.capacity() + ')');
        }
        if (length == 0) {
            return;
        }
        dump.append(
                "         +-------------------------------------------------+" +
                        NEWLINE + "         |  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f |" +
                        NEWLINE + "+--------+-------------------------------------------------+----------------+");

        final int startIndex = offset;
        final int fullRows = length >>> 4;
        final int remainder = length & 0xF;

        // Dump the rows which have 16 bytes.
        for (int row = 0; row < fullRows; row++) {
            int rowStartIndex = (row << 4) + startIndex;

            // Per-row prefix.
            appendHexDumpRowPrefix(dump, row, rowStartIndex);

            // Hex dump
            int rowEndIndex = rowStartIndex + 16;
            for (int j = rowStartIndex; j < rowEndIndex; j++) {
                dump.append(BYTE2HEX[getUnsignedByte(buf, j)]);
            }
            dump.append(" |");

            // ASCII dump
            for (int j = rowStartIndex; j < rowEndIndex; j++) {
                dump.append(BYTE2CHAR[getUnsignedByte(buf, j)]);
            }
            dump.append('|');
        }

        // Dump the last row which has less than 16 bytes.
        if (remainder != 0) {
            int rowStartIndex = (fullRows << 4) + startIndex;
            appendHexDumpRowPrefix(dump, fullRows, rowStartIndex);

            // Hex dump
            int rowEndIndex = rowStartIndex + remainder;
            for (int j = rowStartIndex; j < rowEndIndex; j++) {
                dump.append(BYTE2HEX[getUnsignedByte(buf, j)]);
            }
            dump.append(HEXPADDING[remainder]);
            dump.append(" |");

            // Ascii dump
            for (int j = rowStartIndex; j < rowEndIndex; j++) {
                dump.append(BYTE2CHAR[getUnsignedByte(buf, j)]);
            }
            dump.append(BYTEPADDING[remainder]);
            dump.append('|');
        }

        dump.append(NEWLINE +
                "+--------+-------------------------------------------------+----------------+");
    }

    private static void appendHexDumpRowPrefix(StringBuilder dump, int row, int rowStartIndex) {
        if (row < HEXDUMP_ROWPREFIXES.length) {
            dump.append(HEXDUMP_ROWPREFIXES[row]);
        } else {
            dump.append(NEWLINE);
            dump.append(Long.toHexString(rowStartIndex & 0xFFFFFFFFL | 0x100000000L));
            dump.setCharAt(dump.length() - 9, '|');
            dump.append('|');
        }
    }

    public static short getUnsignedByte(ByteBuffer buffer, int index) {
        return (short) (buffer.get(index) & 0xFF);
    }
}


2.3.1、allocate()、allocateDirect()(分配空间)

各个空间开辟问题

  • 开辟在堆内存的问题:会受到GC垃圾回收的影响,一旦进行GC回收,那么堆内存就会被移动,势必就会造成性能影响。
  • 直接内存问题:不会受到GC影响,并非使用的是JVM堆中的内存,使用的是操作系统的。分配比较慢,因为其需要调用操作系统接口,若是使用不当就会造成内存泄漏,需要进行合理的释放。
/**
 * @ClassName TestByteBufferAllocate
 * @Author ChangLu
 * @Date 2021/12/16 20:41
 * @Description ByteBufferAllocate:开辟空间
 */
public class TestByteBufferAllocate {
    public static void main(String[] args) {
        //开启堆内存
        System.out.println(ByteBuffer.allocate(10).getClass());
        //开辟直接内存
        System.out.println(ByteBuffer.allocateDirect(10).getClass());
        /*
        class java.nio.HeapByteBuffer    - java 堆内存,读写效率较低,受到 GC 的影响
        class java.nio.DirectByteBuffer  - 直接内存,读写效率高(少一次拷贝),不会受 GC 影响,分配的效率低
         */
    }
}


2.3.2、put()、flip()、clear()、compact()、get()

import java.nio.ByteBuffer;
import static com.changlu.utils.ByteBufferUtil.debugAll;

public class TestByteBufferReadWrite {

    /**
     * put():写入字节,position+n
     * flip():进入读模式,limit=position,position=0,
     * get():读取position开始的字节,position+n
     * clear():进入写模式,position=0,limit=capacity
     * compact():压缩内容,将未读取的字节向前移,...,position=limit,limit=capacity
     *
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(16);
        //写入一个字节
        buffer.put((byte)0x61);
        debugAll(buffer);
        //进入读模式
        buffer.flip();
        debugAll(buffer);
        //读取一个字节
        System.out.println("读取字符:" + (char)buffer.get());
        debugAll(buffer);
        //测试compact():切换写模式,写入三个字节,切换读模式,读取一个字节,进行压缩(保留未读字节向前移动,position指向未读字节之后)
        buffer.clear();
        buffer.put(new byte[]{0x62,0x63,0x64});
        buffer.flip();
        System.out.println("读取字符:" + (char)buffer.get());
        buffer.compact();
        debugAll(buffer);
    }
}

效果:

+--------+-------------------- all ------------------------+----------------+
position: [1], limit: [16]
         +-------------------------------------------------+
         |  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 61 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |a...............|
+--------+-------------------------------------------------+----------------+

+--------+-------------------- all ------------------------+----------------+
position: [0], limit: [1]
         +-------------------------------------------------+
         |  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 61 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |a...............|
+--------+-------------------------------------------------+----------------+

读取字符:a

+--------+-------------------- all ------------------------+----------------+
position: [1], limit: [1]
         +-------------------------------------------------+
         |  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 61 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |a...............|
+--------+-------------------------------------------------+----------------+

读取字符:b

+--------+-------------------- all ------------------------+----------------+
position: [2], limit: [16]
         +-------------------------------------------------+
         |  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 63 64 64 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |cdd.............|
+--------+-------------------------------------------------+----------------+


2.3.3、get()、put()(读取与写入数据)

读取

同样有两种办法

  • 调用 channel 的 write 方法
  • 调用 buffer 自己的 get 方法
int writeBytes = channel.write(buf);//从bytebuffer中读取写入到channel中

byte b = buf.get();//直接从bytebuffer中取到1个字节

get 方法会让 position 读指针向后走,如果想重复读取数据

  • 可以调用 rewind 方法将 position 重新置为 0
  • 或者调用 get(int i) 方法获取索引 i 的内容,它不会移动读指针position

写入

有两种办法

  • 调用 channel 的 read 方法
  • 调用 buffer 自己的 put 方法
int readBytes = channel.read(buf);//从channel中读取到数据写入到bytebuffer里

buf.put((byte)127);//直接向bytebuffer写入一个字节


2.3.4、rewind()(重置position=0)

目的:想要重新重头读取一遍数据。

import java.nio.ByteBuffer;
import static com.changlu.utils.ByteBufferUtil.debugAll;

/**
 * @ClassName TestByteBufferRewind
 * @Author ChangLu
 * @Date 2021/12/16 20:51
 * @Description 测试ByteBuffer的Rewind()方法
 */
public class TestByteBufferRewind {

    public static void main(String[] args) {
        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(10);
        buffer.put(new byte[]{0x61,0x62,0x63});
        buffer.flip();
        debugAll(buffer);
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            if (i == 0)
                System.out.print("读取三个字节:");
            System.out.print((char)buffer.get() + " ");
        }
        System.out.println();
        debugAll(buffer);
        //rewind()(重复读取一遍):position = 0
        buffer.rewind();
        System.out.println("执行rewind后:");
        debugAll(buffer);
        System.out.println("重新读取一遍:");
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            if (i == 0)
                System.out.print("读取三个字节:");
            System.out.print((char)buffer.get() + " ");
        }
    }

}

效果:

+--------+-------------------- all ------------------------+----------------+
position: [0], limit: [3]
         +-------------------------------------------------+
         |  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 61 62 63 00 00 00 00 00 00 00                   |abc.......      |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
读取三个字节:a b c 
+--------+-------------------- all ------------------------+----------------+
position: [3], limit: [3]
         +-------------------------------------------------+
         |  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 61 62 63 00 00 00 00 00 00 00                   |abc.......      |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
执行rewind后:
+--------+-------------------- all ------------------------+----------------+
position: [0], limit: [3]
         +-------------------------------------------------+
         |  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 61 62 63 00 00 00 00 00 00 00                   |abc.......      |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
重新读取一遍:
读取三个字节:a b c 


2.3.5、remark()与reset()(打标记与重置指针位置)

目的:若是我们想要重复读某个指定位置开始的内容,可使用标记与恢复标记的方式进行。

import java.nio.ByteBuffer;

import static com.changlu.utils.ByteBufferUtil.debugAll;

/**
 * @ClassName TestByteBufferMark_Reset
 * @Author ChangLu
 * @Date 2021/12/16 21:03
 * @Description 测试ByteBuffer的方法:mark()、reset()
 */
public class TestByteBufferMark_Reset {

    public static void main(String[] args) {
        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(16);
        buffer.put(new byte[]{0x62,0x63,0x64});
        buffer.flip();
        System.out.println((char)buffer.get());
        buffer.mark();//mark进行标记该位置:mark=position
        System.out.println((char)buffer.get());
        System.out.println((char)buffer.get());
        debugAll(buffer);
        buffer.reset();//恢复到原标记位置:position=mark
        debugAll(buffer);
        //重复读两次
        System.out.println("恢复标记后,重新读取:");
        System.out.println((char)buffer.get());
        System.out.println((char)buffer.get());
    }
}

效果展示:

b
c
d
+--------+-------------------- all ------------------------+----------------+
position: [3], limit: [3]
         +-------------------------------------------------+
         |  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 62 63 64 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |bcd.............|
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
+--------+-------------------- all ------------------------+----------------+
position: [1], limit: [3]
         +-------------------------------------------------+
         |  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 62 63 64 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |bcd.............|
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
恢复标记后,重新读取:
c
d


2.3.6、String与ByteBuffer互转

其中StandardCharsets.UTF_8.encode进行编码得到的ByteBuffer对象会进行转换读模式(position=0)!

import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.charset.StandardCharsets;

import static com.changlu.utils.ByteBufferUtil.debugAll;

/**
 * @ClassName TestStringTOByteBuffer
 * @Author ChangLu
 * @Date 2021/12/16 21:13
 * @Description String与ByteBuffer互转
 */
public class TestStringTOByteBuffer {

    public static void main(String[] args) {
        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(16);
        //字符串转为bytebuffer
        //方式一:put()时直接字符串转为byte[]写入
        buffer.put("changlu".getBytes());
        debugAll(buffer);

        //方式二:StandardCharsets.UTF_8进行编码创建对象。
        //内部过程:按需创建空间,依次填入内容后,执行写模式
        ByteBuffer buffer2 = StandardCharsets.UTF_8.encode("changlu");
        debugAll(buffer2);

        //方式三:ByteBuffer.wrap()
        ByteBuffer buffer3 = ByteBuffer.wrap("changlu".getBytes());
        debugAll(buffer3);

        //ByteBuffer转字符串
        //方式一:StandardCharsets.UTF_8.decode,原理就是从position位置开始读取已有的内容
        System.out.println(StandardCharsets.UTF_8.decode(buffer2).toString());
        //注意:对于上面方式一put()进入由于没有转换为读状态所以需要先进行转换状态,也就是要position=0
        buffer.flip();
        System.out.println(StandardCharsets.UTF_8.decode(buffer).toString());
    }

}

效果:

+--------+-------------------- all ------------------------+----------------+
position: [7], limit: [16]
         +-------------------------------------------------+
         |  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 63 68 61 6e 67 6c 75 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |changlu.........|
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
+--------+-------------------- all ------------------------+----------------+
position: [0], limit: [7]
         +-------------------------------------------------+
         |  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 63 68 61 6e 67 6c 75                            |changlu         |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
+--------+-------------------- all ------------------------+----------------+
position: [0], limit: [7]
         +-------------------------------------------------+
         |  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 63 68 61 6e 67 6c 75                            |changlu         |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
changlu
changlu


快速总结

ByteBuffer方法

方法 效果
put() postion += n
get() position += n
get(index) 直接取到内容,position不动
flip() 读状态:limit = position,position=0
clear() 写状态:position=0
compact() 写状态:未读数据压缩,position=limit+1,limit=capacity
rewind() 重置:position=0
remark() mark=position
reset() position=mark

String与ByteBuffer互转方法

String => ByteBuffer

方法 效果
buffer.put(“changlu”.getBytes()) 写入方式,position += n
StandardCharsets.UTF_8.encode(“changlu”) 按需创建空间,position = 0
ByteBuffer.wrap(“changlu”.getBytes()) 按需创建空间,position = 0

ByteBuffer => String

方法 效果
StandardCharsets.UTF_8.decode(buffer2).toString() 需要当前的buffer为读模式,也就是position应当为0
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