Java网络编程从入门到精通（33）：非阻塞I/O的缓冲区（Buffer） - 编程入门网

Java网络编程从入门到精通（33）：非阻塞I/O的缓冲区（Buffer）

如果将同步I/O方式下的数据传输比做数据传输的零星方式（这里的零星是指在数据传输的过程中是以零星的字节方式进行的），那么就可以将非阻塞I/O方式下的数据传输比做数据传输的集装箱方式（在字节和低层数据传输之间，多了一层缓冲区，因此，可以将缓冲区看做是装载字节的集装箱）。大家可以想象，如果我们要运送比较少的货物，用集装箱好象有点不太合算，而如果要运送上百吨的货物，用集装箱来运送的成本会更低。在数据传输过程中也是一样，如果数据量很小时，使用同步I/O方式会更适合，如果数据量很大时（一般以G为单位），使用非阻塞I/O方式的效率会更高。因此，从理论上说，数据量越大，使用非阻塞I/O方式的单位成本就会越低。产生这种结果的原因和缓冲区的一些特性有着直接的关系。在本节中，将对缓冲区的一些主要特性进行讲解，使读者可以充分理解缓冲区的概念，并能通过缓冲区来提高程序的执行效率。

创建缓冲区

Java提供了七个基本的缓冲区，分别由七个类来管理，它们都可以在java.nio包中找到。这七个类如下所示：

ByteBuffer

ShortBuffer

IntBuffer

CharBuffer

FloatBuffer

DoubleBuffer

LongBuffer

这七个类中的方法类似，只是它们的返回值或参数和相应的简单类型相对应，如ByteBuffer类的get方法返回了byte类型的数据，而put方法需要一个byte类型的参数。在CharBuffer类中的get和put方法返回和传递的数据类型就是char。这七个类都没有public构造方法，因此，它们不能通过new来创建相应的对象实例。这些类都可以通过两种方式来创建相应的对象实例。

1.通过静态方法allocate来创建缓冲区。

这七类都有一个静态的allocate方法，通过这个方法可以创建有最大容量限制的缓冲区对象。allocate的定义如下：

ByteBuffer类中的allocate方法：

public　static　ByteBuffer　allocate(int　capacity)

IntBuffer类中的allocate方法：

public　static　IntBuffer　allocate(int　capacity)

其他五个缓冲区类中的allocate 方法定义和上面的定义类似，只是返回值的类型是相应的缓冲区类。

allocate方法有一个参数capacity，用来指定缓冲区容量的最大值。capacity的不能小于0，否则会抛出一个IllegalArgumentException异常。使用allocate来创建缓冲区，并不是一下子就分配给缓冲区capacity大小的空间，而是根据缓冲区中存储数据的情况来动态分配缓冲区的大小（实际上，在低层Java采用了数据结构中的堆来管理缓冲区的大小），因此，这个capacity可以是一个很大的值，如1024*1024（1M）。allocate的使用方法如下：

ByteBuffer　byteBuffer　=　ByteBuffer.allocate(1024); IntBuffer　intBuffer　=　IntBuffer.allocate(1024);　

在使用allocate创建缓冲区时应用注意，capacity的含义随着缓冲区的不同而不同。如创建字节缓冲区时，capacity指的是字节数。而在创建整型(int)缓冲区时，capacity指的是int型值的数目，如果转换成字数，capacity的值应该乘4。如上面代码中的intBuffer缓冲区最大可容纳的字节数是1024*4 = 4096个。

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2.通过静态方法wrap来创建缓冲区。

使用allocate方法可以创建一个空的缓冲区。而wrap方法可以利用已经存在的数据来创建缓冲区。wrap方法可以将数组直接转换成相应类型的缓冲区。wrap方法有两种重载形式，它们的定义如下：

ByteBuffer类中的wrap方法：

public　static　ByteBuffer　wrap(byte[]　array) public　static　ByteBuffer　wrap(byte[]　array,　int　offset,　int

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