NIO源码分析之Buffer

NIO博大精深，探寻NIO的源码后收获很多，在此进行记录。这次主要分析Buffer的源码，主要有以下几个内容。

绝对方法和相对方法（position，limit，capacity属性的含义）
Clearing，flipping，and rewinding 的作用
线程不安全
链式调用
常用API源码分析

绝对方法和相对方法

相对方法: limit值与position值会在操作时被考虑到.
绝对方法,完全忽略掉limit值与position值.

三个重要属性的含义： position， limit， capacity

源码中的解析：
A buffer’s capacity is the number of elements it contains. The capacity of a buffer is never negative and never changes.

一个buffer的capacity是它锁包含的元素的数量。buffer的capacity不为负而且不能改变。

A buffer’s limit is the index of the first element that should not be read or written. A buffer’s limit is never negative and is never greater than its capacity.

一个buffer的limit是第一个不能被读写的元素的索引。一个buffer的limit不能为负而且不能大于它的capacity。

A buffer’s position is the index of the next element to be read or written. A buffer’s position is never negative and is never greater than its limit.

一个buffer 的position是下一个被读写的元素的索引。一个buffer 的position不能为负而且不能大于limit。

创建时调用Buffer的一个子类ByteBuffer的 allocate申请空间。返回的是HeapByteBuffer(capacity, capacity)

1559900213755

层层跟进

1559900229280

它调用了父类ByteBuffer中的构造方法

1559900251780

由此可得出cpacity和limit的初始值是相同的，position为0。

另外调用ByteBuffer的allocateDirect，为

1559900299881

它调用了DirectByteBuffer的构造方法来进行初始化。

1559900323457

可见limit和capacity依然是相同的。position为0。

所以初始时为：

1559898867716

其中capacity永不变。读了四个以后为：

1559898879731

flip方法：将p指向0，将limit指向原来position的位置。

1559898898600

这样进行写或者读的时候，随着position向limit的移动就可以成功读取响应的数据。
mark作用为进行标记，以便返回标记处。
0 <= mark <= position <= limit <= capacity

Clearing, flipping, and rewinding

clear makes a buffer ready for a new sequence of channel-read or relative put operations: It sets the limit to the capacity and the position to zero.
使得limit和capacity归零，相当于重置。
flip makes a buffer ready for a new sequence of channel-write or relative get operations: It sets the limit to the current position and then sets the position to zero.
使得limit放在position的位置，使position归零，用于下一次读写。
rewind makes a buffer ready for re-reading the data that it already contains: It leaves the limit unchanged and sets the position to zero.
使得position归零，进行新的读写相当于恢复为上一次读写前的状态，进行新的读写

线程不安全

Thread safety
Buffers are not safe for use by multiple concurrent threads. If a buffer is to be used by more than one thread then access to the buffer should be controlled by appropriate synchronization.

使用多线程的时候Buffer不是多线程的，如果Buffer要在多于一个线程中使用，需要进行适当的同步。

链式调用

Invocation chaining
Methods in this class that do not otherwise have a value to return are specified to return the buffer upon which they are invoked. This allows method invocations to be chained; for example, the sequence of statements

此类中没有要返回的值的方法被指定为返回调用它们的缓冲区。这允许将方法调用链接起来；例如，语句序列

b.flip();
b.position(23);
b.limit(42);
can be replaced by the single, more compact statement
b.flip().position(23).limit(42);

常用API源码分析

allocate()

1559900988375

HeapIntBuffer与IntBuffer为父子关系。

1559901004884

IntBuffer调用父类 IntBuffer的构造方法进行初始化

1559901021472

allocateDerect() 零拷贝

直接申请堆外内存.实现了零拷贝.之前为什么要拷贝?因为直接操作堆上的内存（可以看做用户空间的内存）,然后分配一个address给buffer的话，期间可能会出现GC等,导致数据内存地址发生改变.所以只好把内容拷贝给buffer。直接操作堆外内存（内核空间的内存）的话，不会出现GC，所以把地址直接给buffer，可以实现零拷贝。

1559901063264