Java - Buffer

Concepto

• Es una pieza de memoria que se utiliza para leer y escribir datos

  • Se utiliza para interactuar con el canal NIO de Java

• Un buffer tiene una posición , un límite y una capacidad

• La posición es el índice del siguiente elemento que se leerá o escribirá

• El límite es el índice del primer elemento que no debe leerse o escribirse

• La capacidad es el número máximo de elementos que se pueden almacenar en el buffer.

• Bloque de memoria que se utiliza para almacenar temporalmente datos

  • Mientras se transfieren entre dos dispositivos

  • Entre un programa y un dispositivo

• Te permite que los datos se escriban o lean en bloques más grandes

• Puede mejorar el rendimiento al reducir el número de operaciones de Entrada/Salida

• Ejemplo

// Crear un ``buffer`` en Java:
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);

• Existen clases de buffer en el paquete java.nio para trabajar con bufferes de diferentes tipos de datos

• ByteBuffer

  • Es una clase de buffer que se utiliza para manipular datos de tipo byte

  • Proporciona una serie de métodos para leer y escribir datos en el buffer

    • Para manipular la posición y los límites del buffer

  • Clase preferida debido a que el tipo de dato byte es el más versátil

    • Ejemplo

      • Podemos usar bytes para componer otros tipos primitivos no booleanos en JVM → (Java Virtual Machine)

      • Podemos usar bytes para transferir datos entre JVM y dispositivos de entrada/salida externos

import java.nio.ByteBuffer;

public class ByteBufferExample {
 
    public static void main(String[] args) {
// • allocate() → Asigna un nuevo búfer de bytes
//	  - La posición del nuevo búfer será cero, 
//		su límite será la capacidad (8) en este caso 
//	  - Su marca será indefinida :
//		(La marca de un ByteBuffer es un índice que se puede establecer 
//		y luego restablecer en una posición específica en el búfer.
// ♦ Cuando se llama al método allocate() de la clase ByteBuffer, 
//		la marca se establece en un "valor indefinido"
//	  - Esto significa que no se puede confiar en el valor de la marca 
//		hasta que se establezca explícitamente)
//	  - Cada uno de sus elementos se inicializará a cero y su orden de bytes será BIG_ENDIAN.
//		Tendrá un array de respaldo y su offset de array será 0
        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(8);
//	  • Método put() relativo (operación opcional)
//		Escribe el byte dado en este búfer en la posición actual, y luego incrementa la posición. 
//              ↓
        buffer.put((byte) 1);
        buffer.put((byte) 2);
        buffer.put((byte) 3);
        buffer.put((byte) 4);

        buffer.flip();

        while (buffer.hasRemaining()) {
            System.out.print(buffer.get() + " ");
        }
    }
}

• CharBuffer

  • Clase en Java SE que representa un buffer de caracteres

  • Define cuatro categorías de operaciones sobre los bufferes de caracteres

    1. Métodos de obtención
    • Colocación absolutos y relativos que leen y escriben caracteres individuales
    1. Métodos de obtención masiva relativos
    • Transfieren secuencias contiguas de caracteres desde este buffer a una matriz
    1. Métodos de colocación masiva relativos
    • Transfieren secuencias contiguas de caracteres desde una matriz de caracteres y una cadena o algún otro buffer de caracteres a este buffer
    1. Métodos para compactar , duplicar y cortar un buffer de caracteres

  • Los buffer es de caracteres se pueden crear mediante asignación

  • Asigna espacio para el contenido del buffer envolviendo una matriz de caracteres o una cadena existente en un buffer

  • Creando una vista de un buffer de bytes existente

  • Al igual que un buffer de bytes un buffer de caracteres es directo o no directo

  • Un buffer de caracteres creado a través de los métodos wrap() de esta clase será no directo

    • Un buffer de caracteres creado como una vista de un buffer de bytes será directo si el propio buffer de bytes es directo 1.

// Ejemplo básico de cómo se puede usar un buffer en Java
import java.nio.CharBuffer;

public class BufferExample {

    public static void main(String[] args) {
// Se crea un `CharBuffer` con una capacidad de 8 caracteres. 
        CharBuffer buffer = CharBuffer.allocate(8);
// Se agregan algunos caracteres al buffer usando el método `put()`
        buffer.put('H');
        buffer.put('o');
        buffer.put('l');
        buffer.put('a');
// Después de agregar los caracteres, se llama al método `flip()` para preparar el buffer para la lectura. 
        buffer.flip();

// Se lee el contenido del buffer usando el método `get()` en un bucle while hasta que ya no queden más caracteres en el buffer
        while (buffer.hasRemaining()) {
            System.out.print(buffer.get());
        }
    }
}

• IntBuffer

  • Clase de Java SE que representa un buffer de enteros

  • Esta clase define cuatro categorías de operaciones sobre los buffer de enteros

  • Métodos de obtención , colocación absolutos , relativos que leen y escriben enteros individuales

  • Métodos de obtención masiva relativos que transfieren secuencias contiguas de enteros desde este buffer a una matriz

  • Métodos de colocación masiva relativos que transfieren secuencias contiguas de enteros desde una matriz de enteros o algún otro buffer de enteros a este buffer

  • Métodos para compactar, duplicar y cortar un buffer de enteros

  • Los bufferes de enteros se pueden crear mediante la asignación, que asigna espacio para el contenido del buffer envolviendo una matriz de enteros existente en un buffer o creando una vista de un buffer de bytes existente

  • Al igual que un buffer de bytes un buffer de enteros puede ser directo o no directo

  • Un buffer de enteros creado a través de los métodos wrap() de esta clase será no directo

  • Un buffer de enteros creado como una vista de un buffer de bytes será directo si el propio buffer de bytes es directo

• Ejemplo

// Crea un IntBuffer con capacidad para 10 enteros 
// utilizando el método allocate() de la clase IntBuffer
import java.nio.IntBuffer;

public class IntBufferExample {
    public static void main(String[] args) {
// Crear un IntBuffer con capacidad para 10 enteros
        IntBuffer buffer = IntBuffer.allocate(10);
// Colocan algunos enteros en el buffer utilizando el método put()
// Poner algunos enteros en el buffer
        buffer.put(1);
        buffer.put(2);
        buffer.put(3);
        buffer.put(4);
// Preparar el buffer para la lectura
// Antes de leer los enteros del buffer preparar para la lectura llamando al método flip() 
        buffer.flip();
// Leer los enteros del buffer
        while (buffer.hasRemaining()) {
            System.out.print(buffer.get() + " ");
        }
    }
}

• Clases que proporcionan métodos para leer y escribir datos en el buffer

• Como para manipular la posición y los límites del buffer

Ejemplo

• Cómo usar un CharBuffer en Java para almacenar y recuperar caracteres

• Hay otras operaciones que puedes realizar con bufferes

1. Como manipular la posición

2. Los límites del buffer , marcar y restablecer la posición del buffer