Buffer, ByteBuffer and ... - tenji/ks GitHub Wiki

Buffer, ByteBuffer and ...

目前很多高性能的 Java RPC 框架都是基于 Netty 实现的，而 Netty 的设计原理又离不开 Java NIO。Buffer 是 NIO 核心三件套之一（Buffer、Selector、Channel）。

一、Buffer 的继承体系

二、主要标志位说明

标志位 初始值 说明
mark -1 标记位
position 0 当前位置
limit 指定的缓冲区容量 已写入有效数据容量
capacity 指定的缓冲区容量 缓冲区容量

三、Buffer 使用案例

四、Buffer 的基本原理

Buffer 缓冲区本质上就是一个特殊类型的数组对象，与普通数组不同的地方在于，其内置了一些机制，能够跟踪和记录缓冲区的状态变化情况，如果我们使用 get() 方法从缓冲区获取数据或者使用 put() 方法把数据写入缓冲区，都会引起缓冲区状态的变化。

五、Buffer 主要操作

5.1 Put

顾名思义，put 操作就是就是将数据放入缓冲区中，每一次 put 操作，都会 position 加上 put 进去的数据长度。position 每加一，代表缓冲区内增加了一个字节的数据。

如果送入的数据大小大于缓冲区剩余容量，则会抛出异常 java.nio.BufferOverflowException，虽然可能有实际部分数据被写入缓冲区，但是 flip 之后，limit 位置还是最后一次正确写入缓冲区的位置。

5.2 Flip

Flip，从英文的直译为：翻转。但是，这并不是将数据翻转的意思，而其实是让 limit 指向当前 position 的位置，position 指向起始位置，此时 position = 0，进行这一部操作之后，就可以确定了当前缓冲区的有效数据。并且为数据读取做准备。

源码：

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

5.3 Get

Get 操作，就是按照 position 当前位置，取出缓冲区的数据，每一次取操作之后，position 都会 get 出的数据长度。同样，position 每加一，代表从缓冲区内读取到了一个字节的数据，不过数据并不会被删除，只是单纯的读取操作。

如果，get 之后，position 值大于 limit 值，则抛出异常：java.nio.BufferUnderflowException

5.4 Mark & Reset

5.5 Clear

Clear 操作很简单，就是清空缓冲区的所有数据。因此，所有标志位都会被恢复成默认值，包括 mark 值，但是记住，不是数据，写入缓冲区的数据仍然保留，如果这时候执行 get 操作，仍然可以将数据获取出来。

源码：

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

4.6 Slice

slice 方法的作用，就是做数据分割，将当前的 position 到 limit 之间的数据分割出来，返回一个新的 ByteBuffer，同时，mark 标记重置为 -1。不过这里注意，分割出来的数据的容量刚好就是数据长度，而不是被分割之前的长度。

参考链接