二进制辅助工具类 ByteBuffer

ByteBuffer

a simple binary data processing tool

一个简单的二进制处理类

Github地址：https://github.com/itgowo/MiniTCPClient/blob/master/src/main/java/com/itgowo/tcp/me/ByteBuffer.java

在TCP长连接中解决粘包半包有用到，项目PackageMessage

一：故事

写一个TCP长连接方案，遇到粘包分包问题，服务端于是用ByteArrayOutStream实现了，感觉太过于麻烦， 于是用java nio 的 ByteBuffer，但是不太灵活，最后用Netty的ByteBuf类，豁然开朗，尽然可以把代码压缩到这么少，转念一想，Android端怎么实现呢？毕竟引入Netty包太大，即使是部分代码也很大。Nio的ByteBuffer呢？遇见好用的自然看不上不太灵活的，于是写了此类解决。

二：引入

目前将ByteBuffer和PackageMessage都放到了MiniTCPClient项目里。

ByteBuffer源码

compile 'com.itgowo:MiniTCPClient:最新版本

三：功能介绍

Java Nio的ByteBuffer用起来不灵活（只说内存中二进制处理，MappedByteBuffer等不算）,功能上也只是比Java Nio的ByteBuffer多了几个，正好我想用的就是多的这几个，比如内部数组是支持动态扩展的，默认大小256，如果write超过容量会自动扩容。计算方法如下：

    private void autoExpandCapacity(int addLength) {
        if (writableBytes() < addLength) {
            int newSize = writableBytes() + addLength;
            int size = 0;
            while (size < newSize) {
                size += BUFFER_SIZE;
            }
            byte[] newBytes = new byte[size];
            writeBytesToBytes(data, newBytes, 0);
            data = newBytes;
        }
    }

Netty的CompositeByteBuf处理方式会把多个ByteBuf用list形式组织起来，每个ByteBuf都不会太大，Netty那套很值得学习，我也只能学习皮毛而已。

我写的这个ByteBuffer也支持销毁已读部分discardReadBytes()，获取原始array()和获取剩余可读数据readableBytesArray()，单独读写int、byte或者long，随意移动指针位置等。
从数组拷贝上使用System.arraycopy()，效率比较有保证

四：简单使用

ByteBuffer结构

变量名	类型	说明
readerIndex	Integer	指针位置，即将读取的位置
writerIndex	Integer	指针位置，即将写入的位置
data	ByteArray	原始数据数组

创建ByteBuffer

    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.newByteBuffer();
    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.newByteBuffer(int capacity)

capacity参数指定初始数组大小，默认为256.

方法

方法名	参数一	参数二	返回值	说明
newByteBuffer()			ByteBuffer	创建新ByteBuffer，默认大小256
newByteBuffer(int capacity)	默认大小		ByteBuffer	创建新ByteBuffer，大小为capacity
capacity()			int	返回当前最大容量
array()			ByteArray	获取原始数组，包含所有部分
clear()			ByteBuffer	清理指针标记，状态为刚创建状态，但是data数据不变，新数组会覆盖旧数据，除了array()获取原始数组外无法得到旧数据
discardReadBytes()			void	删除已读部分，重新初始化数组
readerIndex(int position)	重置指针位置		ByteBuffer	如果大于写入位置，则可读位置重置为写入位置，readableBytes()结果则为0
readerIndex()			int	读指针位置
writerIndex()			int	写指针位置
readableBytes()			int	当前可读数据量，writerIndex - readerIndex
writableBytes()			int	当前可写入数据量，每次触发扩容后都不一样
read()			int	读取数据到byte，1 byte，从readIndex位置开始
readByte()			byte	读取数据到byte，1 byte，从readIndex位置开始
readInt()			int	读取integer值，读4 byte转换为integer，从readIndex位置开始
readBytes(byte[] bytes)			int	读取数据到bytes，从readIndex位置开始
readBytes(ByteBuffer b)	待存入数据对象		int	读取数据到另一个ByteBuffer，读取数量
writeByte(byte b)	待写入数据		ByteBuffer	写入Byte数据，1 byte
write(int b)	待写入数据		ByteBuffer	写入int值的byte转换结果，即丢弃高位，1 byte
writeInt(int b)	待写入int值		ByteBuffer	写入integer数据，4 byte
writeBytes(byte[] b)	待写入ByteArray		ByteBuffer	写入数组
writeBytes(byte[] b, int dataLength)	待写入ByteArray	指定写入长度	ByteBuffer	写入数组,并指定写入长度
writeBytes(ByteBuffer b)	待写入ByteBuffer		ByteBuffer	写入一个ByteBuffer可读数据
writeBytes(ByteBuffer b, int dataLength)	待写入ByteBuffer	指定写入长度	ByteBuffer	写入一个ByteBuffer可读数据的部分长度

五：原理解析

创建一个数组，通过读写index来表示当前数组可操作区域，不用多次创建新数组并拷贝了，虽然默认数组可能会变得很大，减少创建拷贝过程能提高性能，以空间换时间。另外数组一般不轻易超过4k吧，都是碎片的小数据，用这种方案最合适，如果是大数据量，那就没有什么意义了。

六：小期待

以下项目都是我围绕远程控制写的项目和子项目。都给star一遍吧。

项目(Github)	语言	其他地址	运行环境	项目说明
RemoteDataControllerForWeb	JavaScript		浏览器	远程数据调试控制台Web端
RemoteDataControllerForAndroid	Java		Android设备	远程数据调试Android端
RemoteDataControllerForServer	Java		运行Java的设备	远程数据调试Server端
MiniHttpClient	Java		运行Java的设备	精简的HttpClient
MiniHttpServer	Java		运行Java的设备	支持部分Http协议的Server
MiniTCPClient	Java		运行Java的设备	TCP长连接库，支持粘包拆包处理
PackageMessage	Java		运行Java的设备	TCP粘包与半包解决方案
ByteBuffer	Java		运行Java的设备	二进制处理工具类
DataTables.AltEditor	JavaScript		浏览器	Web端表格编辑组件

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