深入理解Apache Mina （6）---- Java Nio ByteBuffer与Mina ByteBuffer的区别

为了对后续关于Mina的ProtocolFilter(编解码器)的编写有一个更好的理解，本文讲述一下关于Mina ByteBuffer和Java Nio ByteBuffer的区别。关于Java Nio ByteBuffer和Mina ByteBuffer及其子类的类图在附件中都已经给出了。因为Mina的ByteBuffer在Mina 2.0以上的版本中都改称IoBuffer。为了使后文关于ByteBuffer的名字不致混淆，Mina ByteBuffer都统称IoBuffer，Java Nio ByteBuffer统称ByteBuffer。关于IoBuffer中的对ByteBuffer扩展及一些重要的方法都在IoBuffer的类图中用红色方框标出。详细的信息请参考附件中。

 

 

在开始对IoBuffer的讨论前，先简单的讲述一下ByteBuffer的用法。IoBuffer是对ByteBuffer的一个封装。IoBuffer中的很多方法都是对ByteBuffer的直接继承。只是对ByteBuffer添加了一些扩展了更加实用的方法。

 

 

(1)ByteBuffer简介

ByteBuffer继承于Buffer类，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。这个和后面讲述的Mina的编解码的工作原理类似。对ByteBuffer的访问可以使用read()，write()等方法。

 

 

ByteBuffer有一下三个重要的属性：

1) 容量(capacity)：表示该缓存区可以存放多少数据。

2) 极限(limit)：表示读写缓存的位置，不能对超过位置进行数据的读或写操作。

位置(position)：表示下一个缓存区的读写单元。每读写一次缓存区，位置都会变化。位置是一个非负整数。

 

ByteBuffer的这三个属性相当于三个标记位，来表示程序可以读写的区域：

上图简单的表示了容量、极限、位置在缓存区中的位置。其中极限只能标记容量以内的位置，即极限值的大小不能超过容量。同样位置是用来标记程序对缓存区进行读或写操作的开始位置。程序只能在极限以内的范围进行读写，即读写操作不能超过极限的范围，所以位置值的大小也不能超过极限。三者的大小关系为：容量>极限>位置>=0。

 

上面说到ByteBuffer的三个属性只是缓存区的标记位置。那么如何改变这些标记的位置呢？ByteBuffer提供了一下三种方法来改变上面的属性值。

1)clear():极限设置为容量，位置设为0。

2)flip():极限设为位置，位置设为0。

3)rewind():不改变极限，位置设为0。

Java代码

1. // JDK没有提供ByteBuffer的公开构造方法只能通过该  
2.            // 方法来创建一个缓存区。       
3.         ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);  
4.         // ========测试缓存读写一个字符串=======//  
5.          String userName ="chinaestone";  
6.          char[] charArray = userName.toCharArray();  
7.            
8.          System.out.println("这是往缓存中存放的 字符串");  
9.          for(int i=0;i<charArray.length;i++){  
10.              System.out.println(charArray[i]);  
11.              buffer.putChar(charArray[i]);  
12.          }  
13.           
14.          buffer.limit(buffer.position());  
15.          buffer.position(0);  
16.            
17.          System.out.println();  
18.          System.out.println("这是缓存中取出来的 字符串");  
19.          while(buffer.hasRemaining()){  
20.              System.out.println(buffer.getChar());  
21.          }  

// JDK没有提供ByteBuffer的公开构造方法只能通过该           // 方法来创建一个缓存区。     ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);// ========测试缓存读写一个字符串=======// String userName ="chinaestone"; char[] charArray = userName.toCharArray();  System.out.println("这是往缓存中存放的 字符串"); for(int i=0;i<charArray.length;i++){ System.out.println(charArray[i]); buffer.putChar(charArray[i]); } buffer.limit(buffer.position()); buffer.position(0);  System.out.println(); System.out.println("这是缓存中取出来的 字符串"); while(buffer.hasRemaining()){ System.out.println(buffer.getChar()); }

 

上面只是一个简单的演示程序，功能是实现对字符串的读写，比较“笨”，呵呵。关于如何向ByteBuffer读写字符串会在IoBuffer中详细讲解。

 

(2)IoBuffer简介

IoBuffer是对ByteBuffer的扩展，并不是和ByteBuffer毫无关系的。对Mina或者Socket应用来说，ByteBuffer提供的方法存在一下不足：

1)它没有提供足够可用的put和set方法，例如：fill、get/putString、 get/putAsciiInt()等。

2)很难将可变长度的数据放入ByteBuffer。

基于以上的缺点，Mina提供了IoBuffer来补充了ByteBuffer的不足之处。

 

Let's drink code,来看看Mina的IoBuffer是如何读写字符串的。

Java代码

1. // 获取一个容量为1024字节的ByteBuffer  
2.         ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);        
3.         // 设置系统字符集为utf-8  
4.         Charset ch =Charset.forName("utf-8");  
5.         // 获取utf-8的编码器  
6.         CharsetEncoder encoder = ch.newEncoder();  
7.         // 获取utf-8的解码器  
8.         CharsetDecoder decoder = ch.newDecoder();  
9.           
10.         System.out.println(buffer.remaining());  
11.         // 进行编码的字符串  
12.         String cs = "中國壹石頭";  
13.         // 将字符串编码后放入缓存    
14.         buffer.putString(cs,encoder);         
15.         System.out.println(buffer.remaining());       
16.         // 将缓存的位置设为位置  
17.         buffer.limit(buffer.position());  
18.         // 将缓存的位置设为0  
19.         buffer.position(0);  
20.           
21.         // 读取缓存中的字符串  
22.         String str = buffer.getString(decoder);       
23.         // 打印输出缓存中的信息  
24.         System.out.println(str);  
25.         System.out.println(buffer.remaining());  

// 获取一个容量为1024字节的ByteBufferByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);// 设置系统字符集为utf-8Charset ch =Charset.forName("utf-8");// 获取utf-8的编码器CharsetEncoder encoder = ch.newEncoder();// 获取utf-8的解码器CharsetDecoder decoder = ch.newDecoder();System.out.println(buffer.remaining());// 进行编码的字符串String cs = "中國壹石頭";// 将字符串编码后放入缓存buffer.putString(cs,encoder);System.out.println(buffer.remaining());// 将缓存的位置设为位置buffer.limit(buffer.position());// 将缓存的位置设为0buffer.position(0);// 读取缓存中的字符串String str = buffer.getString(decoder);// 打印输出缓存中的信息System.out.println(str);System.out.println(buffer.remaining());

 

注意此处用到了Charset，它的作用在上面已经说道，它主要用来进行编解码的，因此对字符串进行编码和解码时注意要使用相同的编码。

 

 

(3)IoBuffer的子类

为了更好的使用IoBuffer进行开发，IoBuffer提供了两个子类BaseByteBuffer和ByteBufferProxy。BaseByteBuffer实现了IoBuffer中定义的绝大多数方法。如果你在实际开发中要扩展适合于自己的方法时可以继承该类，因为它可以使你的实现更加简单。ByteBufferProxy中封装了一个IoBuffer，所有对ByteBuffer的操作都可以通过该类提供的方法来实现。 

 

本文只是简单的介绍了IoBuffer和ByteBuffer的基本知识，如果需要了解IoBuffer更多的信息请参考Mina的帮助文档和Mina的源码。