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Netty——ByteBuffer的方法说明演示示例

转载 作者：知者 更新时间：2024-03-12 08:32:53 24 4
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一、ByteBuffer的常见方法

1.1、分配空间方法

1.1.1、分配空间方法的概述
  • 可以使用 allocate 方法为 ByteBuffer 分配空间，其它 buffer 类也有该方法。
1.1.2、分配空间方法示例
  • 示例代码
package com.example.nettytest.nio.day1;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import java.nio.ByteBuffer;

/**
 * @description:
 * @author: xz
 * @create: 2022-07-24 18:05
 */
@Slf4j
public class TestByteBufferAllocate {
    public static void main(String[] args) {
        log.info("allocate方法====="+ByteBuffer.allocate(16).getClass());
        log.info("allocateDirect方法====="+ByteBuffer.allocateDirect(16).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
         * */
    }
}
  • 输出结果

  • java.nio.HeapByteBuffer 和java.nio.DirectByteBuffer区别
    （1）、HeapByteBuffer：java 堆内存，读写效率较低，受到 GC 的影响。
    （2）、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。

1.2、向 buffer 写入数据方法

1.2.1、向 buffer 写入数据方法的概述
  • 有两种方式可以向buffer 写入数据
  • 第一种方式：调用 channel 的 read 方法
  • 第一种方式：调用 buffer 自己的 put 方法
1.2.2、向 buffer 写入数据方法示例
  • 示例代码
package com.example.nettytest.nio.day1;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import java.nio.ByteBuffer;
import static com.example.nettytest.nio.day1.ByteBufferUtil.debugAll;
/**
 * @description:
 * @author: xz
 * @create: 2022-07-24 18:05
 */
@Slf4j
public class TestByteBufferAllocate {
    public static void main(String[] args) {
        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(10);
        /**
         * 写入十六进制的一个字节
         * */
        buffer.put((byte) 0x61);
        /**
         * 切换到读模式，并读取一个字节（该十六进制字节读取后会转换成十进制并输出）
         * */
        buffer.flip();
        System.out.println(buffer.get());
    }
}
  • 输出结果

1.3、从 buffer 读取数据方法

1.3.1、从 buffer 读取数据方法的概述
  • 有两种方式可以从 buffer 读取数据
  • 第一种方式：调用 channel 的 write 方法
  • 第一种方式：调用 buffer 自己的 get 方法
1.3.2、从 buffer 读取数据方法示例
  • 示例代码
package com.example.nettytest.nio.day1;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import java.nio.ByteBuffer;
import static com.example.nettytest.nio.day1.ByteBufferUtil.debugAll;
/**
 * @description:
 * @author: xz
 * @create: 2022-07-24 18:05
 */
@Slf4j
public class TestByteBufferAllocate {
    public static void main(String[] args) {
        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(10);
        /**
         * 写入十六进制的一个字节
         * */
        buffer.put((byte) 0x61);
        /**
         * 切换到读模式
         * */
        buffer.flip();
        /**
         * 读取一个字节（该十六进制字节读取后会转换成十进制并输出）
         * */
        byte b = buffer.get();
        log.info("从 buffer 读取到的数据为："+b);
    }
}
  • 输出结果

1.3.3、buffer 的 get 方法注意事项
  • get 方法会让 position 读指针向后走，如果想重复读取数据：
    （1）、可以调用 rewind 方法将 position 重新置为 0。
    （2）、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。

1.4、 rewind 方法

1.4.1、rewind 方法的概述
  • rewind 方法将 position 重新置为 0。
1.4.2、rewind 方法示例
  • 工具类，输出ByteBuffer内部结构使用
package com.example.nettytest.nio.day1;

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);
    }
}
  • 示例代码
package com.example.nettytest.nio.day1;
import java.nio.ByteBuffer;
import static com.example.nettytest.nio.day1.ByteBufferUtil.debugAll;

/**
 * @description:
 * @author: xz
 * @create: 2022-07-24 18:38
 */
public class TestByteBufferRead {
    public static void main(String[] args) {
        rewind();
    }

    public static void rewind(){
        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(10);
        //写入数据
        buffer.put(new byte[]{'a', 'b', 'c', 'd'});
        //切换到读模式
        buffer.flip();

        // rewind 从头开始读
        buffer.get(new byte[4]);
        debugAll(buffer);
        //将 position 重新置为 0,重新开始读
        buffer.rewind();
        debugAll(buffer);
    }
}
  • 输出结果

1.5、get(int i) 方法

1.5.1、get(int i) 方法的概述
  • get(int i) 方法获取索引 i 的内容，它不会移动读指针。
1.5.2、get(int i) 方法示例
  • 示例代码
package com.example.nettytest.nio.day1;
import java.nio.ByteBuffer;
import static com.example.nettytest.nio.day1.ByteBufferUtil.debugAll;

/**
 * @description:
 * @author: xz
 * @create: 2022-07-24 18:38
 */
public class TestByteBufferRead {
    public static void main(String[] args) {
        geti();
    }

    public static void geti(){
        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(10);
        //写入数据
        buffer.put(new byte[]{'a', 'b', 'c', 'd'});
        //切换到读模式
        buffer.flip();
        //get(i) 不会改变读索引的位置
        System.out.println((char) buffer.get(3));
        debugAll(buffer);
    }
}
  • 输出结果

1.6、mark 和 reset 方法

1.6.1、mark 和 reset 方法 方法的概述
  • mark 是在读取时，做一个标记，即使 position 改变，只要调用 reset 就能回到 mark 的位置
1.6.2、mark 和 reset 方法示例
  • 示例代码
package com.example.nettytest.nio.day1;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import java.nio.ByteBuffer;
import static com.example.nettytest.nio.day1.ByteBufferUtil.debugAll;

/**
 * @description:
 * @author: xz
 * @create: 2022-07-24 18:38
 */
@Slf4j
public class TestByteBufferRead {
    public static void main(String[] args) {
        markAndReset();
    }
    /**
     * mark 做一个标记，记录 position 位置， reset 是将 position 重置到 mark 的位置
     */
    public static void markAndReset(){
        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(10);
        //写入数据
        buffer.put(new byte[]{'a', 'b', 'c', 'd'});
        //切换到读模式
        buffer.flip();
        log.info("先读取2个字节");
        System.out.println((char) buffer.get());
        System.out.println((char) buffer.get());

        buffer.mark(); // 加标记，索引2 的位置

        log.info("加标记，索引2的位置，再读取2个字节");
        System.out.println((char) buffer.get());
        System.out.println((char) buffer.get());

        buffer.reset(); // 将 position 重置到索引 2
        log.info("将 position 重置到索引2的位置，再次取2个字节");
        System.out.println((char) buffer.get());
        System.out.println((char) buffer.get());
    }
}
  • 输出结果

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