Философия Java3 - Брюс Эккель

printnb(ib.position()+ " -> " + ib.getO + ". ");

printO; LongBuffer lb =

((ByteBuffer)bb.rewind()).asLongBuffer(); printnbCБуфер Long "); while(lb.hasRemainingO)

printnb(1b.position()+ " -> " + Ib.getO + ". ");

printO;

ShortBuffer sb =

((ByteBuffer)bb.rewind()).asShortBuffer(), pri ntnbCБуфер Short "), while(sb hasRemainingO)

printnb(sb position()+ " -> " + sb.getO + ");

printO,

DoubleBuffer db =

((ByteBuffer)bb.rewi nd()) asDoubleBuffer(): printnb("Буфер Double "), while(db hasRemainingO)

printnb(db position()+ " -> " + db getO + ", ");

}

} /* Output

Буфер Byte 0 -> 0. 1 -> 0, 2 -> 0. 3 -> 0. 4 -> 0, 5 -> 0. 6 -> 0. 7 -> 97,

Буфер Char 0 -> . 1 -> , 2 -> , 3 -> a,

Буфер Float 0 -> 0 0. 1 -> 1.36E-43,

Буфер Int 0 -> 0. 1 -> 97,

Буфер Long 0 -> 97,

Буфер Short 0 -> 0, 1 -> 0. 2 -> 0, 3 -> 97.

Буфер Double 0 -> 4 8E-322. *///.-

Байтовый буфер ByteBuffer создается как «обертка» для массива из восьми байтов, который затем и просматривается с помощью представлений для различных простейших типов.

О «порядке байтов

Различные компьютеры могут хранить данные с различным порядком следования байтов. Прямой порядок big_endian располагает старший байт по младшему адресу памяти, а для обратного порядка little_endian старший байт помещается по высшему адресу памяти. При хранении значения, занимающего более одного байта, такого как число int, float и т. п., вам, возможно, придется учитывать различные варианты следования байтов в памяти. Буфер ByteBuffer укладывает данные в порядке big_endian, такой же способ всегда используется для данных, пересылаемых по сети. Порядок следования байтов в буфере можно изменить методом order(), передав ему аргумент ByteOrder.BIG_ENDIAN или ByteOrder. LITTLE_ENDIAN.

Рассмотрим двоичное представление байтового буфера, содержащего следующие два байта:

0

0

0

0

0

0

0

97

byte

а

char

0

0

0

97

short

0

97

int

0.0

1.36Е-43

float

97

long

4.8Е-322

double

Если прочитать эти данные как тип short (ByteBuffer.asShortBuffer()), то получите число 97 (00000000 01100001), но при другом порядке следования байтов будет получено число 24 832 (01100001 00000000).

Следующий пример показывает, как порядок следования байтов отражается на символах в зависимости от настроек буфера:

//: io/Endians.java

// Endian differences and data storage, import java.nio.*, import java.util *;

import static net.mindview util.Print.*,

public class Endians {

public static void main(String[] args) {

ByteBuffer bb = ByteBuffer.wrap(new byte[12]); bb asCharBuffer().put("abcdef"), print(Arrays toString(bb arrayO)). bb rewindO,

bb.order(ByteOrder BIG_ENDIAN). bb.asCharBuffer().put("abcdef"). print(Arrays toString(bb arrayO)), bb. rewindO;

bb.order(ByteOrder LITTLE_ENDIAN); bb.asCharBuffer().put("abcdef"); pri nt(Arrays.toStri ng(bb.array()));

}

} /* Output.

[0, 97, 0. 98, 0, 99, 0, 100, 0, 101. 0. 102] [0. 97. 0, 98. 0. 99. 0, 100, 0. 101. 0. 102] [97, 0. 98. 0. 99. 0. 100, 0, 101. 0. 102, 0] *///:-

В буфере ByteBuffer достаточно места для хранения всех байтов символьного массива, поэтому для вывода байтов подходит метод аггау(). Метод аггау() является необязательным, и вызывать его следует только для буфера, созданного на базе существующего массива; в противном случае произойдет исключение UnsupportedOperationException.

Символьный массив помещается в буфер ByteBuffer посредством представления CharBuffer. При выводе содержащихся в буфере байтов мы видим, что настройка по умолчанию совпадает с режимом big_endian, в то время как атрибут little_endian переставляет байты в обратном порядке.

Буферы и операции с данными

Следующая диаграмма демонстрирует отношения между классами пакета nio; она поможет вам разобраться, как можно перемещать и преобразовывать данные. Например, если вы захотите записать в файл байтовый массив, то сначала вложите его в буфер методом ByteBuffer.wrap(), затем получите из потока File-OutputStream канал методом getChannel(), а потом запишите данные буфера ByteBuffer в полученный канал FileChannel.

Новый ввод/вывод (nio) 521 ^-Инструменты-^

Файловая система или сеть

Channels

FilelnputStream FileOutputStream RandomAccessFile

Socket DatagramSocket ServerSocket

getChannelO

write(ByteBuffer)

ByteBuffer

— FileChannel

read(ByteBuffer) map(FileChannel.MapMode,position,size)

ZZ3

Mapped ByteBuffer

В адресном пространстве процесса

array()/get(byteQ)

byte[]

wrap(byleQ) array()/get(charQ)

asCharBuffer()

char[ ]

CharBuffer

/vrap(charQ) rray()/get(doublen^

asDoubleBuffer()

double[ ]

DoubleBuffer

wrap(doubleQ) array()/get(floatQ)

asFloatBuffer()

float[ ]

FloatBuffer

wrap(floatQ) array()/get(intQ)

aslntBuffer()

int[]

InyBuffer

wrap(intQ) array()/get(longQ)

asLongBuffer()

LongBuffer

long[]

wrap(longQ) array()/get(shortp)^

asShortBuffer()

ShortBuffer

short[ ]

wrap(shortQ)

- Кодирование/декодирование ByteBuffer -

В кодированный поток байт encode(CharBuffer) ^_

Загрузка кодовых страниц Charset.forName(«8859_1»)

CharsetEncoder

Charse

CharsetDecoder

newEncoder() newDecoder

decode(ByteBuffer) if

В кодированный поток байт

Отметьте, что перемещать данные каналов («из» и «в») допустимо только с помощью байтовых буферов ByteBuffer, а для остальных простейших типов можно либо создать отдельный буфер этого типа, либо получить такой буфер из байтового буфера посредством метода с префиксом as. Таким образом, буфер

с примитивными данными нельзя преобразовать к байтовому буферу. Впрочем, вы можете помещать примитивы в байтовый буфер и извлекать их оттуда с помощью представлений, это не такое уж строгое ограничение.

Подробно о буфере

Буфер (Buffer) состоит из данных и четырех индексов, используемых для доступа к данным и эффективного манипулирования ими. К этим индексам относятся метка (mark), позиция (position), предельное значение (limit) и вместимость (capacity). Есть методы, предназначенные для установки и сброса значений этих индексов, также можно узнать их значение (табл. 16.7).

Таблица 16.7. Методы буфера

Метод

Описание

capacity()

Возвращает значение емкости буфера

clear()

Очищает буфер, устанавливает позицию в нуль, а предельное значение

делает равным вместимости. Этот метод можно вызывать для перезаписи

существующего буфера

flip()

Устанавливает предельное значение равным позиции, а позицию

приравнивает к нулю. Метод используется для подготовки буфера к чтению,

после того как в него были записаны данные

limit()

Возвращает предельное значение

limit(int lim)

Устанавливает предельное значение

mark()

Приравнивает метке значение позиции

position()

Возвращает значение позиции

position(int pos)

Устанавливает значение позиции

remaining()

Возвращает разницу между предельным значением и позицией

hasRemainingO

Возвращает true, если между позицией и предельным значением еще

остались элементы

Методы, вставляющие данные в буфер и считывающие их оттуда, обновляют эти индексы в соответствии с внесенными изменениями.

Следующий пример использует очень простой алгоритм (перестановка смежных символов) для смешивания и восстановления символов в буфере CharBuffer:

//: io/UsingBuffers.java

import java.nio.*;

import static net.mindview.util.Print.*;

public class UsingBuffers {

private static void symmetricScramble(CharBuffer buffer){ while(buffer.hasRemainingO) { buffer.markO; char cl = buffer.getО; char c2 = buffer.getО; buffer. resetO; buffer.put(c2).put(cl);

}

}

public static void main(String[] args) {

char[] data = "UsingBuffers" .toCharArrayO;

ByteBuffer bb = ByteBuffer.allocate(data.length * 2);

CharBuffer cb - bb.asCharBuffer();

cb.put(data):

print(cb. rewindO);

symmetricScramble(cb);

print(cb. rewindO);

symmetricScramble(cb);

print(cb. rewindO);

}

} /* Output; UsingBuffers sUniBgfuefsr UsingBuffers *///:-

Хотя получить буфер CharBuffer можно и напрямую, вызвав для символьного массива метод wrap(), здесь сначала выделяется служащий основой байтовый буфер ByteBuffer, а символьный буфер CharBuffer создается как представление байтового. Это подчеркивает, что в конечном счете все манипуляции производятся с байтовым буфером, поскольку именно он взаимодействует с каналом. На входе в метод symmetricScrambleQ буфер выглядит следующим образом:

cap I

>

г

и

s

i

п

g

в

и

f

f

е

г

s

J

к

к

i

I posi

lim

Позиция (pos) указывает на первый элемент буфера, вместительность (cap) и предельное значение (lim) — на последний.

В методе symmetricScramble() цикл while выполняется до тех пор, пока позиция не станет равной предельному значению. Позиция буфера изменяется при вызове для него «относительных» методов put() или get(). Можно также использовать «абсолютные» версии методов put() и get(), которым передается ар-гумент-индекс, указывающий, с какого места начнет работу метод put() или метод get(). Эти методы не изменяют значение позиции буфера.