Netty之ByteBuf

﹏ヽ暗。殇╰゛Y 2022-05-23 02:56 208阅读 0赞

###### 一、功能原理 ######

ByteBuf是一个byte存放的缓冲区。

ByteBuf通过两个位置的指针来协助缓冲区的读写操作，读操作使用readIndex，写操作使用writeIndex。

discardable bytes 丢弃的读空间

readable bytes 可读空间

writeable bytes 可写空间

比如：

**\[java\]** [view plain][] [copy][view plain] [print][view plain] [?][view plain]

1.  ByteBuf heapBuffer = Unpooled.buffer();  
2.  System.out.println(heapBuffer);

ByteBuf heapBuffer = Unpooled.buffer();
    System.out.println(heapBuffer);

结果：

**\[java\]** [view plain][] [copy][view plain] [print][view plain] [?][view plain]

1.  UnpooledHeapByteBuf(ridx: 0, widx: 0, cap: 256)

UnpooledHeapByteBuf(ridx: 0, widx: 0, cap: 256)

ridx是readerIndex读取数据索引，位置从0开始

widx是writeIndex写数据索引，位置从0开始

cap是capacity缓冲区初始化的容量，默认256，可以通过Unpooled.buffer(8)设置，初始化缓冲区容量是8。

如果写入内容超过cap，cap会自动增加容量，但不能超过缓冲区最大容量maxCapacity。

**\[java\]** [view plain][] [copy][view plain] [print][view plain] [?][view plain]

1.  ByteBuf heapBuffer = Unpooled.buffer(8);  
2.  System.out.println("初始化："\+heapBuffer);  
3.  heapBuffer.writeBytes("测试测试测试");  
4.  System.out.println("写入测试测试测试："\+heapBuffer);

ByteBuf heapBuffer = Unpooled.buffer(8);
    System.out.println("初始化："+heapBuffer);
    heapBuffer.writeBytes("测试测试测试");
    System.out.println("写入测试测试测试："+heapBuffer);

结果：

**\[java\]** [view plain][] [copy][view plain] [print][view plain] [?][view plain]

1.  初始化：UnpooledHeapByteBuf(ridx: 0, widx: 0, cap: 8)  
2.  写入测试测试测试：UnpooledHeapByteBuf(ridx: 0, widx: 18, cap: 64)

初始化：UnpooledHeapByteBuf(ridx: 0, widx: 0, cap: 8)
    写入测试测试测试：UnpooledHeapByteBuf(ridx: 0, widx: 18, cap: 64)

cap初始化8，增加到64

缓冲内容复制到字节数组

**\[java\]** [view plain][] [copy][view plain] [print][view plain] [?][view plain]

1.  //1、创建缓冲区  
2.  ByteBuf heapBuffer = Unpooled.buffer(8);  
3.            
4.  //2、写入缓冲区内容  
5.  heapBuffer.writeBytes("测试测试测试".getBytes());  
6.            
7.  //3、创建字节数组  
8.  byte\[\] b = new byte\[heapBuffer.readableBytes()\];  
9.            
10. System.out.println(b\[11\]);  
11.           
12. //4、复制内容到字节数组b  
13. heapBuffer.readBytes(b);  
14.           
15. System.out.println(b\[11\]);  
16.           
17. //5、字节数组转字符串  
18. String str = new String(b);  
19.           
20. System.out.println(str);

//1、创建缓冲区
    ByteBuf heapBuffer = Unpooled.buffer(8);
    		
    //2、写入缓冲区内容
    heapBuffer.writeBytes("测试测试测试".getBytes());
    		
    //3、创建字节数组
    byte[] b = new byte[heapBuffer.readableBytes()];
    		
    System.out.println(b[11]);
    		
    //4、复制内容到字节数组b
    heapBuffer.readBytes(b);
    		
    System.out.println(b[11]);
    		
    //5、字节数组转字符串
    String str = new String(b);
    		
    System.out.println(str);

结果：

**\[java\]** [view plain][] [copy][view plain] [print][view plain] [?][view plain]

1.  0  
2.  \-107  
3.  测试测试测试

0
    -107
    测试测试测试

ByteBuf转ByteBuffer

**\[java\]** [view plain][] [copy][view plain] [print][view plain] [?][view plain]

1.  ByteBuffer bb = heapBuffer.nioBuffer();

ByteBuffer bb = heapBuffer.nioBuffer();

ByteBuf的主要类继承关系图

![Center][]

从内存分配的角度看，ByteBuf可以分为两类：

1、堆内存（HeapByteBuf）字节缓冲区：特点是内存的分配和回收速度快，可以被JVM自动回收；缺点就是如果进行Socket的IO读写，需要额外做一次内存复制，将堆内存对应的缓冲区复制到内核Channel中，性能会有一定程度的下降

2、直接内存（DirectByteBuf） 字节缓冲区：非堆内存，它在对外进行内存分配，相比于堆内存，它的分配和回收速度会慢一些，但是将它写入或者从Socket Channel中读取时，由于少一次内存复制，速度比堆内存快

Netty的最佳实践是在I/O通信线程的读写缓冲区使用DirectByteBuf，后端业务消息的编解码模块使用HeapByteBuf，这样组合可以达到性能最优。

ByteBuf的四种声明方式

**\[java\]** [view plain][] [copy][view plain] [print][view plain] [?][view plain]

1.  ByteBuf heapBuffer = Unpooled.buffer();  
2.  System.out.println(heapBuffer);  
3.            
4.  ByteBuf directBuffer = Unpooled.directBuffer();  
5.  System.out.println(directBuffer);  
6.            
7.  ByteBuf wrappedBuffer = Unpooled.wrappedBuffer(new byte\[128\]);  
8.  System.out.println(wrappedBuffer);  
9.            
10. ByteBuf copiedBuffer = Unpooled.copiedBuffer(new byte\[128\]);  
11. System.out.println(copiedBuffer);

ByteBuf heapBuffer = Unpooled.buffer();
    System.out.println(heapBuffer);
    		
    ByteBuf directBuffer = Unpooled.directBuffer();
    System.out.println(directBuffer);
    		
    ByteBuf wrappedBuffer = Unpooled.wrappedBuffer(new byte[128]);
    System.out.println(wrappedBuffer);
    		
    ByteBuf copiedBuffer = Unpooled.copiedBuffer(new byte[128]);
    System.out.println(copiedBuffer);

结果：

**\[java\]** [view plain][] [copy][view plain] [print][view plain] [?][view plain]

1.  UnpooledHeapByteBuf(ridx: 0, widx: 0, cap: 256)  
2.  SimpleLeakAwareByteBuf(UnpooledUnsafeDirectByteBuf(ridx: 0, widx: 0, cap: 256))  
3.  UnpooledHeapByteBuf(ridx: 0, widx: 128, cap: 128/128)  
4.  UnpooledHeapByteBuf(ridx: 0, widx: 128, cap: 128/128)

[view plain]: https://blog.csdn.net/alex_bean/article/details/51251015#
[Center]: /images/20220523/aa66a727dff047e2ac8d5946041cc45b.png