ByteBuf

数据容器

• 可以进行扩展
• 容量按需增长
• 读写切换不需要调用flip
• 读写使用不同索引
• 方法链式调用
• 引用计数
• 池化

零拷贝

Netty 零拷贝完全是基于（Java 层面）用户态的，不同于操作系统中的零拷贝，操作系统的零拷贝描述的是用户态与内核态之间的内存拷贝。Netty 的更多的是偏向于数据操作优化：

1. 通过 wrap 操作把字节数组、ByteBuf、ByteBuffer 包装成一个 ByteBuf 对象, 进而避免了拷贝操作
2. 支持 slice 操作, 因此可以将 ByteBuf 分解为多个共享同一个存储区域的 ByteBuf，避免了内存的拷贝
3. CompositeByteBuf 类，它可以将多个 ByteBuf 合并为一个逻辑上的 ByteBuf，避免了各个 ByteBuf 之间的拷贝
4. 堆外内存，避免 JVM 堆内存到堆外内存的数据拷贝

使用模式

• 堆缓冲区

ByteBuf将数据存储在JVM的堆空间中

ByteBuf heapBuf = ...;if (heapBuf.hasArray()) {  ← --  检查ByteBuf 是否有一个支撑数组　　byte[] array = heapBuf.array();  ← --  如果有，则获取对该数组的引用　　　int offset = heapBuf.arrayOffset() + heapBuf.readerIndex();  ← --  计算第一个字节的偏移量。　　int length = heapBuf.readableBytes();　 ← --  获得可读字节数　　handleArray(array, offset, length);　 ← --  使用数组、偏移量和长度作为参数调用你的方法}

• 直接缓冲区

这种模式下的ByteBuf支持通过本地调用分配内存

所以直接缓冲区的数据在堆外，不会被GC处理

ByteBuf directBuf = ...; if (!directBuf.hasArray()) {  ← --  检查ByteBuf 是否由数组支撑。如果不是，则这是一个直接缓冲区　　int length = directBuf.readableBytes();  ← --  获取可读字节数　　byte[] array = new byte[length];　 ← --  分配一个新的数组来保存具有该长度的字节数据　　　　directBuf.getBytes(directBuf.readerIndex(), array);  ← --  将字节复制到该数组　　handleArray(array, 0, length);  ← --  使用数组、偏移量和长度作为参数调用你的方法}

• 复合缓冲区

这种模式下允许多个ByteBuf聚合起来，提供一个ByteBuf整体视图来进行操作

字节级操作

• 随机访问

ByteBuf buffer = ...;for (int i = 0; i < buffer.capacity(); i++) {　　byte b = buffer.getByte(i);　　System.out.println((char)b);}

不会改变索引的值

• 顺序访问

调用discardReadBytes()可以回收可丢弃字节的空间

读取所有数据

ByteBuf buffer = ...;while (buffer.isReadable()) {　　System.out.println(buffer.readByte());}

写入数据

ByteBuf buffer = ...;while (buffer.writableBytes() >= 4) {　　buffer.writeInt(random.nextInt());}

• 索引管理

  • readerIndex(int)：设置读索引位置
  • writerIndex(int)： 设置写索引位置
  • clear()：将读索引写索引重置为0

• 查找

// 查找回车符(\r)ByteBuf buffer = ...;int index = buffer.forEachByte(ByteBufProcessor.FIND_CR);

• 派生缓冲区

  • duplicate()
  • slice()
  • slice(int, int)
  • Unpooled.unmodifiableBuffer(…)
  • order(ByteOrder)
  • readSlice(int)
  • copy()

这些方法都会返回一个新的ByteBuf实例

• 读/写
  • get和set操作，从给定的索引开始，并且保持索引不变；
  • read和write操作，从给定的索引开始，并且会根据已经访问过的字节数对索引进行调整。
• 其他操作

ByteBufHolder

• 支持缓冲区池化
  • 从池中复用ByteBuf

ByteBuf分配

ByteBufAllocator

• 池化
• buffer 返回基于对或者直接缓存存储
• headBuffer 返回基于堆内存
• directBuffer 返回基于直接内存
• compositeBuffer
• ioBuffer 返回套接字的IO操作buffer

实现：

• PooledByteBufAllocator
  • 池化
• UnpooledByteBufAllocator
  • 每次调用都会返回一个新实例

Unpooled缓冲区

提供了一些静态方法来创建ByteBuf实例

ByteBufUtils

• hexdump 以16进制打印缓冲区
• equals 比较两个ByteBuf

引用计数

ByteBuf 与 ByteBufHolder 都实现了引用计数

boolean released = buffer.release();  ← --  减少到该对象的活动引用。当减少到0 时，该对象被释放，并且该方法返回true

访问一个引用计数被释放的对象 会抛出异常