Buffer透视：duplicate()，slice()等

NIO提供了多种方法来创建一个与给定缓冲区共享内容的新缓冲区，这些方法对元素的处理过程各有不同。基本上，这种新缓冲区有自己独立的状态变量（position，limit，capacity和mark），但与原始缓冲区共享了同一个后援存储空间。任何对新缓冲区内容的修改都将反映到原始缓冲区上。可以将新缓冲区看作是从另一个角度对同一数据的透视。表5.4列出了相关的方法。

duplicate()方法用于创建一个与原始缓冲区共享内容的新缓冲区。新缓冲区的position，limit，mark和capacity都初始化为原始缓冲区的索引值，然而，它们的这些值是相互独立的。

表 5.4：在Buffer上创建不同透视的方法

方法	Capacity	新缓冲区的初始值
方法	Capacity	Position	Limit	Mark
ByteBuffer duplicate()	capacity	position	limit	mark
ByteBuffer slice()	remaining()	0	remaining()	未定义
ByteBuffer asReadOnlyBuffer()	capacity	position	limit	mark
CharBuffer asCharBuffer()	remaining()/2	0	remaining()/2	未定义
DoubleBuffer asDoubleBuffer()	remaining()/8	0	remaining()/8	未定义
FloatBuffer asFloatBuffer()	remaining()/4	0	remaining()/4	未定义
IntBuffer asIntBuffer()	remaining()/4	0	remaining()/4	未定义
LongBuffer asLongBuffer()	remaining()/8	0	remaining()/8	未定义
ShortBuffer asShortBuffer()	remaining()/2	0	remaining()/2	未定义

由于共享了内容，对原始缓冲区或任何复本所做的改变在所有复本上都可见。下面回到前面的例子，假设要将在网络上发送的所有数据都写进日志。


// Start with buffer ready for writing
ByteBuffer logBuffer = buffer.duplicate();
while (buffer.hasRemaining()) // Write all data to network
networkChannel.write(buffer);
while (logBuffer.hasRemaining()) // Write all data to logger
loggerChannel.write(buffer);

注意，使用了缓冲区复制操作，向网络写数据和写日志就可以在不同的线程中并行进行。

slice()方法用于创建一个共享了原始缓冲区子序列的新缓冲区。新缓冲区的position值是0，而其limit和capacity的值都等于原始缓冲区的limit和position的差值。slice()方法将新缓冲区数组的offset值设置为原始缓冲区的position值，然而，在新缓冲区上调用array()方法还是会返回整个数组。

Channel在读写数据时只以ByteBuffer为参数，然而我们可能还对使用其他基本类型的数据进行通信感兴趣。ByteBuffer能够创建一种独立的"视图缓冲区（view buffer）"，用于将ByteBuffer的内容解释成其他基本类型（如CharBuffer）。这样就可以从该缓冲区中读取（写入数据是可选操作）新类型的数据。新缓冲区与原始缓冲区共享了同一个后援存储空间，因此，在任一缓冲区上的修改在新缓冲区和原始缓冲区上都可以看到。新创建的视图缓冲区的position值为0，其内容从原始缓冲区的position所指位置开始。这与slice()操作非常相似。不过，由于视图缓冲区操作的是多字节元素，新缓冲区的capacity和limit的值等于剩余总字节数除以每个该类型元素对应的字节数（例如，创建DoubleBuffer时则除以8）。

下面来看一个例子。假设通过某个Channel接收到一条消息，该消息由一个单独字节，后跟大量big-endian顺序的双字节整数（如short型）组成。由于该消息是通过Channel送达的，它一定在一个ByteBuffer中，在此为buf。消息的***个字节包含了消息中双字节整数的数量。你可能要调用***个字节指定次数的buf.getShort()方法，或者你可以一次获取所有的整数，如下所示：

// ...get message by calling channel.read(buf) ...
int numShorts = (int)buf.get();
if (numShorts < 0) {
throw new SomeException()
} else {
short[] shortArray = new short[numShorts];
ShortBuffer sbuf = buf.asShortBuffer();
sbuf.get(shortArray); // note: will throw if header was incorrect!
}

asReadOnlyBuffer()方法的功能与duplicate()方法相似，只是任何会修改新缓冲区内容的方法都将抛出ReadOnlyBufferException异常。包括各种型式的put()，compact()等，甚至连在缓冲区上调用无方向性的array()和arrayOffset()方法也会抛出这个异常。当然，对产生这个只读缓冲区的非只读缓冲区进行的任何修改，仍然会与新的只读缓冲区共享。就像用duplicate()创建的缓冲区一样，只读缓冲区也有独立的缓冲区状态变量。可以使用isReadOnly()方法来检查一个缓冲区是否是只读的。如果原缓冲区已经是只读的，调用duplicate()或slice()方法也将创建新的只读缓冲区。

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