android byteBuffer的使用

今天，讲讲android内byteBuffer的使用。

缓冲区(Buffer)就是在内存中预留指定大小的存储空间用来对输入/输出(I/O)的数据作临时存储，这部分预留的内存空间就叫做缓冲区：

使用缓冲区有这么两个好处：

1、减少实际的物理读写次数

2、缓冲区在创建时就被分配内存，这块内存区域一直被重用，可以减少动态分配和回收内存的次数

举个简单的例子，比如A地有1w块砖要搬到B地

由于没有工具（缓冲区），我们一次只能搬一本，那么就要搬1w次（实际读写次数）

如果A，B两地距离很远的话（IO性能消耗），那么性能消耗将会很大

但是要是此时我们有辆大卡车（缓冲区），一次可运5000本，那么2次就够了

相比之前，性能肯定是大大提高了。

而且一般在实际过程中，我们一般是先将文件读入内存，再从内存写出到别的地方

这样在输入输出过程中我们都可以用缓存来提升IO性能。

所以，buffer在IO中很重要。在旧I/O类库中（相对Java.nio包）中的BufferedInputStream、BufferedOutputStream、BufferedReader和BufferedWriter在其实现中都运用了缓冲区。java.nio包公开了Buffer API，使得Java程序可以直接控制和运用缓冲区。

在JavaNIO中，缓冲区的作用也是用来临时存储数据，可以理解为是I/O操作中数据的中转站。缓冲区直接为通道(Channel)服务，写入数据到通道或从通道读取数据，这样的操利用缓冲区数据来传递就可以达到对数据高效处理的目的。在NIO中主要有八种缓冲区类(其中MappedByteBuffer是专门用于内存映射的一种ByteBuffer)：

现在讲讲具体的使用

1.创建ByteBuffer
1.1 使用allocate()静态方法
    ByteBuffer buffer=ByteBuffer.allocate(256);
    以上方法将创建一个容量为256字节的ByteBuffer,如果发现创建的缓冲区容量太小,唯一的选择就是重新创建一个大小合适的缓冲区.

1.2 通过包装一个已有的数组来创建
    如下,通过包装的方法创建的缓冲区保留了被包装数组内保存的数据.
    ByteBuffer buffer=ByteBuffer.wrap(byteArray);

    如果要将一个字符串存入ByteBuffer,可以如下操作:
    String sendString="你好,服务器. ";
    ByteBuffer sendBuffer=ByteBuffer.wrap(sendString.getBytes("UTF-16"));

2.回绕缓冲区
  buffer.flip();
  这个方法用来将缓冲区准备为数据传出状态,执行以上方法后,输出通道会从数据的开头而不是末尾开始.回绕保持缓冲区中的数据不变,只是准备写入而不是读取.

3.清除缓冲区
  buffer.clear();
  这个方法实际上也不会改变缓冲区的数据,而只是简单的重置了缓冲区的主要索引值.不必为了每次读写都创建新的缓冲区,那样做会降低性能.相反,要重用现在的缓冲区,在再次读取之前要清除缓冲区.

4.从套接字通道(信道)读取数据
  int bytesReaded=socketChannel.read(buffer);
  执行以上方法后,通道会从socket读取的数据填充此缓冲区,它返回成功读取并存储在缓冲区的字节数.在默认情况下,这至少会读取一个字节,或者返回-1指示数据结束.

5.向套接字通道(信道)写入数据
  socketChannel.write(buffer);
  此方法以一个ByteBuffer为参数,试图将该缓冲区中剩余的字节写入信道.

 

 

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ByteBuffer俗称缓冲器， 是将数据移进移出通道的唯一方式，并且我们只能创建一个独立的基本类型缓冲器，或者使用“as”方法从 ByteBuffer 中获得。ByteBuffer 中存放的是字节，如果要将它们转换成字符串则需要使用 Charset ， Charset 是字符编码，它提供了把字节流转换成字符串 ( 解码 ) 和将字符串转换成字节流 ( 编码) 的方法。

private byte[] getBytes (char[] chars) {//将字符转为字节(编码)
   Charset cs = Charset.forName ("UTF-8");
   CharBuffer cb = CharBuffer.allocate (chars.length);
   cb.put (chars);
   cb.flip ();
   ByteBuffer bb = cs.encode (cb)
   return bb.array();
         }

private char[] getChars (byte[] bytes) {//将字节转为字符(解码)
      Charset cs = Charset.forName ("UTF-8");
      ByteBuffer bb = ByteBuffer.allocate (bytes.length);
      bb.put (bytes);
      bb.flip ();
       CharBuffer cb = cs.decode (bb);
  
   return cb.array();
}

通道也就是FileChannel，可以由FileInputStream，FileOutputStream，RandomAccessFile三个类来产生，例如：FileChannel fc = new FileInputStream().getChannel();与通道交互的一般方式就是使用缓冲器，可以把通道比如为煤矿(数据区)，而把缓冲器比如为运煤车，想要得到煤一般都通过运煤车来获取，而不是直接和煤矿取煤。用户想得到数据需要经过几个步骤：

一、用户与ByteBuffer的交互

    向ByteBuffer中输入数据,有两种方式但都必须先为ByteBuffer指定容量

         ByteBuffer buff = ByteBuffer.allocate(BSIZE);

     a)  buff  =  ByteBuffer.wrap("askjfasjkf".getBytes())注意：wrap方法是静态函数且只能接收byte类型的数据，任何其他类型的数据想通过这种方式传递，需要进行类型的转换。

     b)  buff.put();可以根据数据类型做相应调整，如buff.putChar(chars),buff.putDouble(double)等

二、FileChannel 与 ByteBuffer的交互：

    缓冲器向通道输入数据

     FileChannel fc = new FileInputStream().getChannel();  

     fc.write(buff);

     fc.close();

三、 用户与ByteBuffer交互

    通道向缓冲器送入数据

    FileChannel fc =  new FileOutputStream().getChannel();

    fc.read( buff);

    fc.flip();

四、呈现给用户（三种方式）

  1)String encoding = System.getProperty("file.encoding");

   System.out.println("Decoded using " + encoding + ": "  + Charset.forName(encoding).decode(buff));   

  2)System.out.println(buff.asCharBuffer());//这种输出时，需要在输入时就进行编码getBytes("UTF-8")

  3) System.out.println(buff.asCharBuffer());//通过CharBuffer向ByteBuffer输入 buff.asCharBuffer().put。

 

fc.rewind();

android byteBuffer的使用就讲完了。

就这么简单。