圖解java中的bytebuffer

1. 因何而寫

   網上關於bytebuffer的文章真的很多，為何在此還要寫一篇呢？主要是基於以下幾點考慮
   1. 很多人在使用t-io時，還不會bytebuffer，只會照着t-io提供的例子照貓畫虎，不利於靈活運用
   2. 網上搜到的一些相關文章，講得不是太易懂，不利於初學者靈活運用bytebuffer
   3. 本文旨在講解靈活運用bytebuffer所需的最小知識，以幫助用戶快速掌握bytebuffer

2. 用極易的方式認識一下bytebuffer

   1. bytebuffer之第一眼印象

      我們可以把bytebuffer理解成如下幾個成員組成的一個新對象，對，就是一個普通的java對象，像string一樣的java對象。（強調一下，這里只是說這樣理解，實際上有些bytebuffer的實現類並非這樣實現，並且這里只列出掌握bytebuffer所需要的最小知識集合，其它諸如mark等字段本文並不介紹，以免增加初學者的惑度）
      1. byte[] bytes: 用來存儲數據
      2. int capacity: 用來表示bytes的容量，那么可以想像capacity就等於bytes.size()，此值在初始化bytes后，是不可變的。
      3. int limit: 用來表示bytes實際裝了多少數據，可以容易想像得到limit <= capacity，此值是可靈活變動的
      4. int position: 用來表示在哪個位置開始往bytes寫數據或是讀數據，此值是可靈活變動的
      通過下圖，對bytebuffer形成一個感觀認識吧
      

   2. bytebuffer之常用操作及各操作對內部變量帶來的變化

      1. 創建bytebuffer: ByteBuffer.allocate(6)

         

      2. 寫入一個字節: byteBuffer.put((byte)3)

         

      3. 讀取一個字節: byte bs = byteBuffer.get()

         對於剛剛寫好的bytebuffer，我們要讀取它的內容，需要先設置一下position和limit，否則讀的位置就不對

         
         byteBuffer.position(0);  //設置position到0位置，這樣讀數據時就從這個位置開始讀
         byteBuffer.limit(1);     //設置limit為1，表示當前bytebuffer的有效數據長度是1
         

         我們看一下，設置position和limit后，bytebuffer的內部變化

         

         接下來，我們就可以讀取剛才寫入的數據了

         
         byte bs = byteBuffer.get();
         

         

   3. bytebuffer之使用心得

      這里說的是作者本人使用bytebuffer的一些心得，這些與其說是心得，不如說是實踐+測試得來的一些經驗，所以並不保證就是權威的，歡迎有更深研究的朋友來合理討論，如果有不同意見，可以以更好的論據來說服對方。

      1. HeapByteBuffer.get(byte[], int, int)效率不如 System.arraycopy()

         前者實現的原理是用for循環來做的，后者是內存復制，t-io一般是用后者來做bytebuffer的組合，譬如SendRunnable.java的下面這段代碼

         
         ByteBuffer allByteBuffer = ByteBuffer.allocate(allBytebufferCapacity);
         byte[] dest = allByteBuffer.array();
         for (ByteBuffer byteBuffer : byteBuffers) {
         	if (byteBuffer != null) {
         		int length = byteBuffer.limit();
         		int position = allByteBuffer.position();
         		System.arraycopy(byteBuffer.array(), 0, dest, position, length);
         		allByteBuffer.position(position + length);
         	}
         }
         

         注意：如果DirectBuffer並不能用System.arraycopy來代替get(byte[], int, int)，因為這貨的內部實現不是byte[]的

      2. jdk自帶的bytebuffer已經足夠好用

         有一些nio/aio框架喜歡自己弄一套bytebuffer來，既增加了作者自己的工作量，又增加了用戶的學習成本，但我們要知道一點，nio/aio在發送數據時，最終的參數是jdk的bytebuffer，我們真的有必要再作一次轉換和計算嗎？盡管某些中間過程是“零拷貝”（這個“零拷貝”也是有額外的計算成本的）的，但是jdk版bytebuffer的誕生到發送完畢，這整個過程經歷了哪些操作呢？真的是如某書某博客上所說的“零拷貝”嗎？更不應該把某些對象池的做法也牽強附會到“零拷貝”的概念中來----對象池屬對象重復利用范疇，既然是重復利用自然便已經默認有零拷貝的屬性了，但是對象池本身的維護也是需要消耗資源的，所以並不是所有場景說用了對象池，性能就提升了，有時候用不好反而增加負擔，所以萬事要以測試數據為准，不應盲目人雲亦雲！

3. 最后附上bytebuffer的示例程序

   這里附上bytebuffer的示例程序，用戶可以自己debug觀察觀察，增加bytebuffer的相關概念，以便更靈活的運用bytebuffer

   
   import java.nio.ByteBuffer;
   
   /** * @author tanyaowu * 2017年5月1日 上午9:00:50 */
   public class Ts {
   
   	/** * * @author: tanyaowu */
   	public Ts() {
   	}
   
   	/** * @param args * @author: tanyaowu */
   	public static void main(String[] args) {
   		ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(6);
   		byteBuffer.put((byte)3);
   		
   		byteBuffer.position(0);  //設置position到0位置，這樣讀數據時就從這個位置開始讀
   		byteBuffer.limit(1);     //設置limit為1，表示當前bytebuffer的有效數據長度是1
   		
   		byte bs = byteBuffer.get();
   		System.out.println(byteBuffer);
   	}
   }