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min-dev-java/src/main/java/encoding/Encoder.java
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2021-03-06 16:20:17 +08:00

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7.3 KiB
Java

package encoding;
/*
* @Author: Wang Feng
* @Description: 一个工具类,用来便捷的实现TLV编码
* @Version: 1.0.0
* @Date: 20:21 2021/3/5
* @Copyright: MIN-Group;国家重大科技基础设施——未来网络北大实验室;深圳市信息论与未来网络重点实验室
*/
public class Encoder {
private byte[] buffer;
private int left; // 左指针 => 指向 Prepend* 操作下一个可以插入的位置
private int right; // 右指针 => 指向 Append* 操作下一个可以插入的位置
private boolean isInitial; // 是否初始化
private boolean isEstimator;// 是否仅测量编码后的长度,而不实际进行编码
private SizeT totalReserve; // 编码缓存数组的大小
/**
* 编码测量初始化
* @Description:
* 1. 一旦调用这个函数进行初始化,则调用所有的编码函数只会测量编码后的长度,不会执行实际的编码
*/
public void estimatorReset(){
this.left=0;
this.right=1;
this.isInitial=true;
this.isEstimator=true;
this.totalReserve=new SizeT(Long.MAX_VALUE); //todo: 这里可能越界。
}
/**
* 编码初始化
* @Description:
* @param totalReserve 总的存储编码结果的数组长度
* @param reserveFromBack 默认情况下,左右指针都指向数组的最右侧,表示totalReserve指定的所有空间都是预留给 Prepend* 操作的
* reserveFromBack 可以指定需要预留多少空间给 Append*操作
*/
public boolean estimatorReset(SizeT totalReserve,SizeT reserveFromBack){
if(reserveFromBack.compareTo(totalReserve)>0){
return false;
}
this.isInitial=true;
this.isEstimator=false;
this.totalReserve=totalReserve;
this.buffer=new byte[totalReserve.getVlIntValue2Int()]; //todo: 特殊情况下,可能越界。
this.left=totalReserve.subtract(reserveFromBack)-1;//todo: 特殊情况下,可能越界。
this.right=totalReserve.subtract(reserveFromBack);//todo: 特殊情况下,可能越界。
return true;
}
/**
* 判断是否为空
* @return
*/
public boolean empty(){
return (this.left+1)>=this.right;
}
/**
* 编码后的大小
* @return
*/
public SizeT size(){
return new SizeT(this.right-this.left-1);
}
/**
* 在每个操作之前进行有效性检查
* @Description:
* 1. 首先检查 Encoder 实例有没有初始化,没有初始化则返回错误;
* 2. 然后检查预计新增 size 个字节,会不会超出最大包限制,超出则返回错误;
* 3. 否则返回 nil
* @param size
* @return
*/
public boolean check(SizeT size){
if(!this.isInitial){
return false;
}
if(this.totalReserve.compareTo(this.size().add(size))<0){
return false;
}
return true;
}
/**
* Prepend a byte
* @param value
* @return 返回成功插入的字节数
*/
public int prependByte(byte value){
if(this.isEstimator){
this.left--;
return 1;
}
if(check(new SizeT(1))){
this.buffer[this.left]=value;
this.left--;
return 1;
}else{
return 0;
}
}
/**
* @param value
* @return 返回插入成功的字节数
*/
public int appendByte(byte value){
if(this.isEstimator){
this.right++;
return 1;
}
if(check(new SizeT(1))){
this.buffer[this.right]=value;
this.right++;
return 1;
}else{
return 0;
}
}
/**
* @param array
* @param size
* @return 返回插入成功的字节数
*/
public int prependByteArray(byte[] array,SizeT size){
if(check(size)&&(size.compareTo(array.length)<=0)){
if(this.isEstimator){
this.left-=array.length;
return size.getVlIntValue2Int();
}else{
System.arraycopy(array,0,this.buffer,
this.left-size.getVlIntValue2Int()+1,size.getVlIntValue2Int());
this.left-=array.length;
return size.getVlIntValue2Int();
}
}
return 0;
}
/**
* @param array
* @param size
* @return 返回插入成功的字节数
*/
public int appendByteArray(byte[] array,SizeT size){
if(check(size)&&(size.compareTo(array.length)<=0)){
if(this.isEstimator){
this.right+=array.length;
return size.getVlIntValue2Int();
}else{
System.arraycopy(array,0,this.buffer,
this.right,size.getVlIntValue2Int());
this.right+=array.length;
return size.getVlIntValue2Int();
}
}
return 0;
}
/**
* 在前向插入一个可变长度的数字
* @param varNumber
* @return
*/
public int prependVarNumber(VlInt varNumber){
return this.prependByteArray(varNumber.getVlIntBytes(),new SizeT(varNumber.size()));
}
/**
* 在后向插入一个可变长度的数字
* @param varNumber
* @return
*/
public int appendVarNumber(VlInt varNumber){
return this.appendByteArray(varNumber.getVlIntBytes(),new SizeT(varNumber.size()));
}
//todo: 在前向&后向插入一个非负整数
/**
* 根据TLV-TYPE和一个字节数组,在前向插入一个 TLV Block
* @param tlvType
* @param array
* @param size
* @return
*/
public int prependByteArrayBlock(VlInt tlvType,byte[] array,SizeT size){
int totalLength=this.prependByteArray(array,size);
totalLength+=this.prependVarNumber(new VlInt(size));
totalLength+=this.prependVarNumber(tlvType);
return totalLength;
}
/**
* 根据TLV-TYPE和一个字节数组,在后向插入一个 TLV Block
* @param tlvType
* @param array
* @param size
* @return
*/
public int appendByteArrayBlock(VlInt tlvType,byte[] array,SizeT size){
int totalLength=this.appendByteArray(array,size);
totalLength+=this.appendVarNumber(new VlInt(size.getVlIntValue2Long()));
totalLength+=this.appendVarNumber(tlvType);
return totalLength;
}
/**
* 在前向插入一个 TLV Block
* @param block
* @return
*/
public int prependBlock(Block block){
return this.prependByteArrayBlock(block.getTlvType(),block.getValue(),new SizeT(block.getLength()));
}
/**
* 在后向插入一个 TLV Block
* @param block
* @return
*/
public int appendBlock(Block block){
return this.appendByteArrayBlock(block.getTlvType(),block.getValue(),new SizeT(block.getLength()));
}
/**
* 获取编码后的字节数组
* @return
*/
public byte[] getBuffer() {
if((!this.isInitial)||this.isEstimator){
return null;
}
int len=this.right-this.left-1;
byte[] res=new byte[len];
System.arraycopy(this.buffer,this.left+1,res,0,len);
return res;
}
}