Netty之ByteBuf介绍

内存分配是Netty中最为底层的一部分，主要负责从底层的IO中读取到ByteBuf，然后传递给应用程序，应用程序处理完之后封装为ByteBuf，写回给IO。这块内容相比于Netty的其它模块是非常复杂的。

• 内存类别
• 多线程内存分配竞争
• 不同大小内存如何分配

ByteBuf结构

先了解下ButeBuf结构和常用的API,ByteBuf内部有两个指针，提供了顺序的读写操作，读操作有readerIndex()，写操作有writerIndex()。

如图：

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• readerIndex代表从当前指针开始读

• writerIndex代表从当前位置开始写

• capacity代表当前ByteBuf的容量

• 0_{readerIndex之间的数据是无效的，readerIndex}writerIndex之间的数据是可写的，writerIndex~capcity之间的数据是空闲的额，可以写入。当数据不断的增大的时候，会在maxcapacity内对capacity进行扩容

当读取数据直到readerIndex与writerIndex达到同样的值时候，会抛出IndexOutOfBoundsException。

ByteBuf API

主要有以下几类的常用API

• read ： 移动读指针
• write： 移动写指针
• set，get： 不会移动指针，在特定的index设置值，或者获取值
• mark，reset： 在读写之前把当时的指针状态保存起来，读写完之后，在调用reset就可以复原原先的操作。这个时候就算进行了读写，也没有改变index。
• readableBytes：this.writerIndex - this.readerIndex ，如上图，(写指针-读指针)之间的数据
• writableBytes：this.capacity - this.writerIndex ,如图，(容量-写指针)之间的数据
• maxWritableBytes：this.maxCapacity - this.writerIndex，(最大容量-写指针)之间的数据

ByteBuf 分类

AbstractByteBuf是ByteBuf的骨架实现，其它的类大都是基于AbstractByteBuf实现。

简单的看两个方法：

    public byte readByte() {
        // 检查字节是否可读
        checkReadableBytes0(1);
        int i = readerIndex;
        // 读取字节放到子类中实现，不同的子类读取字节的方式不同
        byte b = _getByte(i);
        // 读指针加1
        readerIndex = i + 1;
        return b;
    }
    
    @Override
    public ByteBuf writeByte(int value) {
        // 确保是可以进行写的
        ensureAccessible();
        ensureWritable0(1);
        // 写自己放到子类中实现，并且写指针加1
        _setByte(writerIndex++, value);
        return this;
    }

那么分类：

• Pooled与Unpoold：每次是从内存中已经分配好的内存中去取还是重新分配内存。
• Unsafe与非Unsafe：Unsafe可以直接拿到内存地址，也就是是否使用JDK内部的Unsafe对象直接操作操作系统的内存。
• Heap与Direct：Heap直接在堆上分配，参与GC。Direct是在堆外分配，不参与GC。Direct分配的内存需要手动的释放。

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最后

关于ByteBuf的简单介绍就到这了。