Netty 入门篇 Day 2---ByteBuffer

3.ByteBuffer的使用

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3.1ByteBuffer的使用步骤

1> 往buffer中写数据，可以通过 channel.read(buffer)
2> 切换buffer为 读模式， 通过 buffer.flip()
3> 从buffer中读取数据， 调用buffer.get()
4> 切换buffer为 写模式， 通过 buffer.clear() 或 buffer.compact()
重复1-4步

3.2ByteBuffer的内存结构

ByteBuffer的主要属性：
     capacity   容量/总大小
     position   读或写时指针的位置索引下标
     limit      限制(限制读或写允许的最大大小)
创建ByteBuffer对象：
     ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(10);

初始状态(写模式)：

缓冲区内存分配后，默认处于写模式，positon为0， capacity和limit相同 均为最大容量10。

3.3ByteBuffer的常见方法

1. 分配空间
    ByteBuffer.allocate(长度);  // 分配堆空间
2. 向缓冲区中写数据
    buffer.put((byte)'a');
    buffer.put(new byte[]{(byte)'c', (byte)'d'});
    或
    int len = channel.read(buffer);
3. 从buffer中读内容
    byte b = buffer.get(); // 读1个字节内容，并返回    position会变
    byte b = buffer.get(idx); // 读指定索引处的1个字节内容，并返回     position不会变
    或
    channel.write(buffer);
    
    注意：读模式下 可以使用 buffer.rewind(); 重置position的值为0，相当于重头开始读。
4. mark和reset
    buffer.mark();  在当前position做标记
    buffer.reset();

3.4字符串和ByteBuffer的转换

ByteBuffer buffer1 = ByteBuffer.allocate(16);

// String -> buffer
// 1. put
buffer1.put("hello".getBytes());
ByteBufferUtil.debugAll(buffer1); // position: [5], limit: [16]

// 2. Charset
// 写完后 直接切换到读模式
ByteBuffer buffer2 = StandardCharsets.UTF_8.encode("你好");
ByteBufferUtil.debugAll(buffer2); // position: [0], limit: [6]

// 3. wrap
// 写完后 直接切换到读模式
ByteBuffer buffer3 = ByteBuffer.wrap("hello".getBytes());
ByteBufferUtil.debugAll(buffer3); // position: [0], limit: [5]

// buffer -> String
// 使用第2 和 3种方式，直接读即可
String str = StandardCharsets.UTF_8.decode(buffer2).toString();
System.out.println(str); // 你好

// 第1种写的方式 ，必须 先切换到读模式 才能读取
buffer1.flip();  // position: [0], limit: [5]
String str2 = StandardCharsets.UTF_8.decode(buffer1).toString();
System.out.println(str2); // hello

3.5综合练习

/*
需求： 模拟网络编程中的现象：
        Hello World!\n
        I'm Baizhi!\n
        How are you?\n
    实际情况，可能是：
        Hello World!\nI'm Baizhi!\nHo
        w are you?\n
    黏包现象：2项内容合并到一起 进行传输，效率相对高
    半包现象：1项内容被进行了拆分切断 处理，后半部分 会下次进行传输
要求：  通过编程，实现对乱格式的数据 恢复成原始按\n为分隔的正确格式的数据
     */
    public static void main(String[] args) {
        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(40);
        buffer.put("Hello World!\nI'm Baizhi!\nHo".getBytes());
        split(buffer);
        buffer.put("w are you?\n".getBytes());
        split(buffer);
    }
    // 拆分缓冲区中的数据
    private static void split(ByteBuffer source){
        source.flip(); // 切换原缓冲区为 读模式

        // 依次按字节读取原缓冲区内容，当读到\n， 把完整的1项内容  写到新缓冲区
        // 依次按字节读取原缓冲区内容
        for(int i=0; i<source.limit(); i++){
            // 当读到 \n 时  (格式正确 的一项完整内容)
            if (source.get(i)=='\n'){
                // 把格式正确的数据 存入 新的缓冲区
                // 获取实际读到的字节数量
                int length = i - source.position() + 1;
                // System.out.println(i);
                // 分配新缓冲区内存大小 （实际读到的字节数量）
                ByteBuffer target = ByteBuffer.allocate(length);
                // 从source中读， 边读 边写入target
                for(int j=0; j<length; j++){
                    target.put(source.get()); // 使用get()读内容时，position会发生改变
                }
                ByteBufferUtil.debugAll(target);
            }
            // System.out.println((char)source.get(i));
        }

        // 切换原缓冲区为 写模式
        // 注意：此外必须为compact，把未读的内容 自动前移（相当于删除了已读过的内容），且position为未读内容的长度
        //   未读的内容  将和 新内容 连接到一起
        source.compact();
    }

4.FileChannel的使用

对文件进行操作处理的channel
1> 获取FileChannel
    通过FileInputStream、FileOutputStream或者RandomAccessFile对象 的getChannel()方法 来进行获取。
    a) 通过FileInputStream获取的channe 只能读
    b) 通过FileOutputStream获取的channe 只能写
    c) 通过RandomAccessFile的不同构造，可以设置channel为可读或可写模式
2> 读取
    // 通过channel读数据 并保存到buffer缓冲区
    int len = channel.read(buffer);// 返回裤子坟场到的字节数，-1代表读到了结尾
3> 写入
    // 把buffer缓冲区中的内容 通过channel写到文件
    channel.write(buffer);
4> 关闭
    if (channel!=null) channel.close();
5> 位置
    long pos = channel.position();  // 获取channel的当前位置
    channel.position(pos); // 设置channel的位置
6> 大小
    channel.size(); // 获取文件的大小

案例：简单的文件拷贝（2G以内的文件）

// 文件的拷贝（缺点： 适用于文件大小2G以内）
public static void main(String[] args) {
    FileChannel readChannel = null;
    FileChannel toChannel = null;
    try{
        readChannel = new FileInputStream("e:\\data.txt").getChannel(); // 创建读文件的channel
        toChannel = new FileOutputStream("e:\\to.txt").getChannel(); // 创建写文件的channel

        readChannel.transferTo(0, readChannel.size(), toChannel); // 文件传输/拷贝

        System.out.println("file copy ok...");
    } catch(Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        // 关闭channel
        try {
            if (readChannel != null) readChannel.close();
            if (toChannel != null) toChannel.close();
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

5.其它相关的类

JDK7+ 引入了Path、Paths、Files 类
1> Path： 表示文件路径
2> Paths：是工具类，用于获取Path实例
  如：Path path = Paths.get("e:\\data.txt"); // 获取到了一个Path对象
3> Files: 工具类，提供对文件进行操作的工具方法
  如：Path path = Paths.get("e:\\data.txt");
     boolean bn = Files.exists(path);  // 判断文件是否存在
       Files.createDirectory(path); // 创建目录
       
       Path path1 = Paths.get("e:\\data.txt"); 
       Path path2 = Paths.get("e:\\to.txt"); 
       Files.copy(path1, path2);
       ...

; // 判断文件是否存在
Files.createDirectory(path); // 创建目录

   Path path1 = Paths.get("e:\\data.txt"); 
   Path path2 = Paths.get("e:\\to.txt"); 
   Files.copy(path1, path2);
   ...

结语

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