ByteBuffer和ByteBuf源码解析

学下下网络编程中常用的两个Buffer,ByteBuffer和ByteBuf,接下来会分析两者的细节及总结。


一.ByteBuffer


  ByteBuffer是JDK NIO中提供的java.nio.Buffer, 在内存中预留指定大小的存储空间来存放临时数据,其他Buffer 的子类有:CharBuffer、DoubleBuffer、FloatBuffer、IntBuffer、LongBuffer 和 ShortBuffer

 1. Buffer


   ByteBuffer继承Buffer,Buffer中定义的成员变量。

 *
 * @author Mark Reinhold
 * @author JSR-51 Expert Group
 * @since 1.4
 */

public abstract class Buffer {

    // Invariants: mark <= position <= limit <= capacity
    private int mark = -1;
    private int position = 0;
    private int limit;
    private int capacity;

    // Used only by direct buffers
    // NOTE: hoisted here for speed in JNI GetDirectBufferAddress
    long address;


每个Buffer都有以下的属性:

capacity
这个Buffer最多能放多少数据。capacity在buffer被创建的时候指定。

limit
在Buffer上进行的读写操作都不能越过这个下标。当写数据到buffer中时,limit一般和capacity相等,当读数据时,
limit代表buffer中有效数据的长度。

position
读/写操作的当前下标。当使用buffer的相对位置进行读/写操作时,读/写会从这个下标进行,并在操作完成后,
buffer会更新下标的值。

mark
一个临时存放的位置下标。调用mark()会将mark设为当前的position的值,以后调用reset()会将position属性设
置为mark的值。mark的值总是小于等于position的值,如果将position的值设的比mark小,当前的mark值会被抛弃掉。

这些属性总是满足以下条件:
0 <= mark <= position <= limit <= capacity


走个ByteBuffer的小例子

import java.nio.ByteBuffer;

public class ByteBufferTest {

	public static void main(String[] args) {
	
		//实例初始化
		ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(100);
        String value ="Netty";
        buffer.put(value.getBytes());
        buffer.flip();
        byte[] vArray = new byte[buffer.remaining()];
        buffer.get(vArray);
        System.out.println(new String(vArray));
	}

}
我们看下调用flip()操作前后的对比

+--------------------+-----------------------------------------------------------+

|        Netty          |                                                                           |

+--------------------+-----------------------------------------------------------+

|                          |                                                                           |

0                       position                                                        limit = capacity 

                                      ByteBuffer flip()操作之前


+--------------------+-----------------------------------------------------------+

|        Netty          |                                                                           |

+--------------------+-----------------------------------------------------------+

|                          |                                                                           |

position              limit                                                                 capacity

                                      ByteBuffer flip()操作之后


由于ByteBuffer只有一个position位置指针用户处理读写请求操作,因此每次读写的时候都需要调用flip()和clean()等方法,否则功能将出错。如上图,如果不做flip操作,读取到的将是position到capacity之间的错误内容。当执行flip()操作之后,它的limit被设置为position,position设置为0,capacity不变,由于读取的内容是从position都limit之间,因此它能够正确的读取到之前写入缓冲区的内容。


3.Buffer常用的函数


 clear()
把position设为0,把limit设为capacity,一般在把数据写入Buffer前调用。

public final Buffer clear() {
        position = 0;
        limit = capacity;
        mark = -1;
        return this;
    }

 flip()
把limit设为当前position,把position设为0,一般在从Buffer读出数据前调用。

public final Buffer flip() {
        limit = position;
        position = 0;
        mark = -1;
        return this;
    }

rewind()

把position设为0,limit不变,一般在把数据重写入Buffer前调用。

 public final Buffer rewind() {
        position = 0;
        mark = -1;
        return this;
    }

mark()

设置mark的值,mark=position,做个标记。

reset()

还原标记,把mark的值赋值给position。


4.ByteBuffer实例化


allocate(int capacity)

从堆空间中分配一个容量大小为capacity的byte数组作为缓冲区的byte数据存储器,实现类是HeapByteBuffer 。

 public static ByteBuffer allocate(int capacity) {
        if (capacity < 0)
            throw new IllegalArgumentException();
        return new HeapByteBuffer(capacity, capacity);
    }

allocateDirect(int capacity)
非JVM堆栈而是通过操作系统来创建内存块用作缓冲区,它与当前操作系统能够更好的耦合,因此能进一步提高I/O操作速度。但是分配直接缓冲区的系统开销很大,因此只有在缓冲区较大并长期存在,或者需要经常重用时,才使用这种缓冲区,实现类是DirectByteBuffer。

 public static ByteBuffer allocateDirect(int capacity) {
        return new DirectByteBuffer(capacity);
    }

wrap(byte[] array)

这个缓冲区的数据会存放在byte数组中,bytes数组或buff缓冲区任何一方中数据的改动都会影响另一方。其实ByteBuffer底层本来就有一个bytes数组负责来保存buffer缓冲区中的数据,通过allocate方法系统会帮你构造一个byte数组,实现类是HeapByteBuffer 。

wrap(byte[] array, int offset, int length)

在上一个方法的基础上可以指定偏移量和长度,这个offset也就是包装后byteBuffer的position,而length呢就是limit-position的大小,从而我们可以得到limit的位置为length+position(offset),实现类是HeapByteBuffer 。


HeapByteBuffer和DirectByteBuffer的总结:前者是内存的分派和回收速度快,可以被JVM自动回收,缺点是如果进行Socket的I/O读写,需要额外做一次内存拷贝,将堆内存对应的缓存区复制到内核中,性能会有一定程序的下降;后者非堆内存,它在堆外进行内存的分配,相比堆内存,它的分配和回收速度会慢一些,但是它写入或者从Socket Channel中读取时,由于少了一次内存复制,速度比堆内存快。经验表明,最佳实践是在I/O通信线程的读写缓冲区使用DirectByteBuffer,后端业务消息的编码模块使用HeapByteBuffer,这样的组合可以达到性能最优。

  

二. ByteBuf


先走个小例子

import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.buffer.Unpooled;


public class ByteBufTest {

	public static void main(String[] args) {
	
		//实例初始化
		ByteBuf buffer =   Unpooled.buffer(100);
        String value ="学习ByteBuf";
        buffer.writeBytes(value.getBytes());
        System.out.println("获取readerIndex:"+buffer.readerIndex());
        System.out.println("获取writerIndex:"+buffer.writerIndex());
        byte[] vArray = new byte[buffer.writerIndex()];
        buffer.readBytes(vArray);
        System.out.println("获取readerIndex:"+buffer.readerIndex());
        System.out.println("获取writerIndex:"+buffer.writerIndex());
        System.out.println(new String(vArray));
        
        
	}

}

接着看下ByteBuf主要类继承关系

ByteBuffer和ByteBuf源码解析_第1张图片


1. AbstractByteBuf


AbstractByteBuf继承ByteBuf,AbstractByteBuf中定义了ByteBuf的一些公共属性,像读索引、写索引、mark、最大容量等公共属性,具体定义如下图。

public abstract class AbstractByteBuf extends ByteBuf {

    static final ResourceLeakDetector leakDetector = new ResourceLeakDetector(ByteBuf.class);
    
    int readerIndex;  //读索引
    private int writerIndex; //写索引

    private int markedReaderIndex; //,
    private int markedWriterIndex;

    private int maxCapacity;

    private SwappedByteBuf swappedBuf;
在AbstractByteBuf中并没有定义ByteBuf的缓冲区实现,因为AbstractByteBuf并不清楚子类到底是基于堆内存还是直接内存。AbstractByteBuf中定义了读写操作方法,这里主要介绍下写方法,ByteBuf写操作支持自动扩容,ByteBuffer而不支持,我们看下writeByte()具体的源码。

  @Override
    public ByteBuf writeByte(int value) {
        ensureWritable(1);
        setByte(writerIndex++, value);
        return this;
    }

接着调用ensureWritable()方法,是否需要自动扩容。

 @Override
    public ByteBuf ensureWritable(int minWritableBytes) {
        if (minWritableBytes < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(String.format(
                    "minWritableBytes: %d (expected: >= 0)", minWritableBytes));
        }

        if (minWritableBytes <= writableBytes()) { //writableBytes()计算可写的容量=“capacity() - writerIndex;”

            return this;
        }

        if (minWritableBytes > maxCapacity - writerIndex) {
            throw new IndexOutOfBoundsException(String.format(
                    "writerIndex(%d) + minWritableBytes(%d) exceeds maxCapacity(%d): %s",
                    writerIndex, minWritableBytes, maxCapacity, this));
        }

        // Normalize the current capacity to the power of 2.
        int newCapacity = calculateNewCapacity(writerIndex + minWritableBytes);

        // Adjust to the new capacity.
        capacity(newCapacity);
        return this;
    }
接着继续调用calculateNewCapacity(),计算自动扩容后容量,即满足要求的最小容量,等于writeIndex+minWritableBytes。

private int calculateNewCapacity(int minNewCapacity) {
        final int maxCapacity = this.maxCapacity;
        final int threshold = 1048576 * 4; // 4 MiB page

        if (minNewCapacity == threshold) {
            return threshold;
        }

        // If over threshold, do not double but just increase by threshold.
        if (minNewCapacity > threshold) {
            int newCapacity = minNewCapacity / threshold * threshold;
            if (newCapacity > maxCapacity - threshold) {
                newCapacity = maxCapacity;
            } else {
                newCapacity += threshold;
            }
            return newCapacity;
        }

        // Not over threshold. Double up to 4 MiB, starting from 64.
        int newCapacity = 64;
        while (newCapacity < minNewCapacity) {
            newCapacity <<= 1;
        }

        return Math.min(newCapacity, maxCapacity);
    }
首先设置门限值为4MB,当需要的新容量正好等于门限值时,使用门限值作为新的缓存区容量,如果新申请的内存容量大于门限值,不能采用倍增的方式扩张内容(防止内存膨胀和浪费),而是采用每次进步4MB的方式来内存扩张,扩张的时候需要对扩张后的内存和最大内存进行对比,如果大于缓存区的最大长度,则使用maxCapacity作为扩容后的缓存区容量。如果扩容后的新容量小于门限值,则以64为计算进行倍增,知道倍增后的结果大于等于需要的值。

重用缓存区,重用已经读取过的缓存区,下面介绍下discardReadBytes()方法的实现进行分析

 @Override
    public ByteBuf discardReadBytes() {
        ensureAccessible();
        if (readerIndex == 0) {
            return this;
        }

        if (readerIndex != writerIndex) {
            //复制数组 System.arraycopy(this,readerIndex, ,array,0,writerIndex - readerIndex)
            setBytes(0, this, readerIndex, writerIndex - readerIndex);
            writerIndex -= readerIndex;
            adjustMarkers(readerIndex);
            readerIndex = 0;
        } else {
            adjustMarkers(readerIndex);
            writerIndex = readerIndex = 0;
        }
        return this;
    }

首先对度索引进行判断,如果为0则说明没有可重用的缓存区,直接返回,如果读索引大于0且读索引不等于写索引,说明缓冲区中既有已经读取过的被丢弃的缓冲区,也有尚未读取的可读取缓存区。调用setBytes(0, this, readerIndex, writerIndex - readerIndex)进行字节数组复制,将尚未读取的字节数组复制到缓冲区的起始位置,然后重新设置读写索引,读索引为0,写索引设置为之前的写索引减去读索引。在设置读写索引的同时,调整markedReaderIndex和markedWriterIndex。


接下来看下初始化分配的ByteBuf的结构图

 *
 *      +-------------------+------------------+------------------+
 *      |                       writable bytes  
 *      +-------------------+------------------+------------------+
 *      |                                                         |
 *      0=readerIndex=writerIndex                             capacity
 *
ByteBuf通过两个位置指针来协助缓冲区的读写操作,读操作使用readerIndex,写操作使用writerIndex。readerIndex和writerIndex的取值一开始都是0,随着数据的写入writerIndex会增加,读取数据会readerIndex增加,但是它不会超出writerIndex。在读取之后,0~readerIndex就视为discard的,调用discardReadBytes()方法,可以释放这部分空间。readerIndex和writerIndex之间的数据是可读的,等价于ByteBuffer position和limit之间的数据。writerIndex和capacity之间的空间是可写的,等价于ByteBuffer  limit和capacity之间的可用空间。


写入N个字节后的ByteBuf

 *
 *      +-------------------+------------------+------------------+
 *      |         readable bytes               |  writable bytes  |
 *      +-------------------+------------------+------------------+
 *      |                                                         |
 *      0=readerIndex                      writerIndex        capacity
 *


读取M(
 *
 *      +-------------------+------------------+------------------+
 *      | discardable bytes |  readable bytes  |  writable bytes  |
 *      +-------------------+------------------+------------------+
 *      |                   |                  |                  |
 *      0             M=readerIndex      N=writerIndex         capacity
 *

调用discardReadBytes操作之后的ByetBuf
 *
 *      +-------------------+------------------+------------------+
 *      |  readable bytes   |            writable bytes  
 *      +-------------------+------------------+------------------+
 *      |                                                         |
 *      0=readerIndex     N-M=writerIndex                      capacity
 *

调用clear操作之后的ByteBuf

 *
 *      +-------------------+------------------+------------------+
 *      |                       writable bytes(more space) 
 *      +-------------------+------------------+------------------+
 *      |                                                         |
 *      0=readerIndex=writerIndex                             capacity
 *

2.AbstractReferenceCountedByteBuf


  AbstractReferenceCountedByteBuf继承AbstractByteBuf,从类的名字可以看出该类是对引用进行计数,用于跟踪对象的分配和销毁,做自动内存回收。

public abstract class AbstractReferenceCountedByteBuf extends AbstractByteBuf {

    private static final AtomicIntegerFieldUpdater refCntUpdater =
            AtomicIntegerFieldUpdater.newUpdater(AbstractReferenceCountedByteBuf.class, "refCnt");

    private static final long REFCNT_FIELD_OFFSET;

    static {
        long refCntFieldOffset = -1;
        try {
            if (PlatformDependent.hasUnsafe()) {
                refCntFieldOffset = PlatformDependent.objectFieldOffset(
                        AbstractReferenceCountedByteBuf.class.getDeclaredField("refCnt"));
            }
        } catch (Throwable t) {
            // Ignored
        }

        REFCNT_FIELD_OFFSET = refCntFieldOffset;
    }

    @SuppressWarnings("FieldMayBeFinal")
    private volatile int refCnt = 1;
首先看到第一个字段refCntUpdater ,它是AtomicIntegerFieldUpdater类型变量,通过原子方式对成员变量进行更新等操作,以实现线程安全,消除锁。第二个字段是REFCNT_FIELD_OFFSET,它用于标识refCnt字段在AbstractReferenceCountedByteBuf 中内存地址,该地址的获取是JDK实现强相关的,如果是SUN的JDK,它通过sun.misc.Unsafe的objectFieldOffset接口获得的,ByteBuf的实现类UnpooledUnsafeDirectByteBuf和PooledUnsafeDirectByteBuf会使用这个偏移量。最后定义一个volatile修饰的refCnt字段用于跟踪对象的引用次数,使用volatile是为了解决多线程并发的可见性问题。


对象引用计数器,每次调用一次retain,引用计数器就会加一,由于可能存在多线程并发调用的场景,所以他的累计操作必须是线程安全的,看下具体的实现细节。

  @Override
    public ByteBuf retain(int increment) {
        if (increment <= 0) {
            throw new IllegalArgumentException("increment: " + increment + " (expected: > 0)");
        }

        for (;;) {
            int refCnt = this.refCnt;
            if (refCnt == 0) {
                throw new IllegalReferenceCountException(0, increment);
            }
            if (refCnt > Integer.MAX_VALUE - increment) {
                throw new IllegalReferenceCountException(refCnt, increment);
            }
            if (refCntUpdater.compareAndSet(this, refCnt, refCnt + increment)) {
                break;
            }
        }
        return this;
    }

通过自旋对引用计数器进行加一操作,由于引用计数器的初始值为1,如果申请和释放操作能保证正确使用,则它的最小值为1。当被释放和被申请的次数相等时,就调用回收方法回收当前的ByteBuf对象。通过compareAndSet进行原子更新,它会使用自己获取的值和期望值进行对比,一样则修改,否则进行自旋,继续尝试直到成功(compareAndSet是操作系统层面提供的原子操作,称为CAS)。释放引用计数器的代码和对象引用计数器类似,释放引用计数器的每次减一,当refCnt==1时意味着申请和释放相等,说明对象引用已经不可达,该对象需要被释放和回收。回收则是通过调用子类的deallocate方法来释放ByteBuf对象。

看下UnpooledHeapByteBuf中deallocate的实现

 @Override
    protected void deallocate() {
        array = null;
    }
看下UnpooledUnsafeDirectByteBuf和UnpooledDirectByteBuf的deallocate实现细节

 @Override
    protected void deallocate() {
        ByteBuffer buffer = this.buffer;
        if (buffer == null) {
            return;
        }

        this.buffer = null;

        if (!doNotFree) {
            freeDirect(buffer);
        }
    }
再看freeDirect
protected void freeDirect(ByteBuffer buffer) {
        PlatformDependent.freeDirectBuffer(buffer);
    }
再看freeDirectBuffer
/**
     * Try to deallocate the specified direct {@link ByteBuffer}.  Please note this method does nothing if
     * the current platform does not support this operation or the specified buffer is not a direct buffer.
     */
    public static void freeDirectBuffer(ByteBuffer buffer) {
        if (buffer.isDirect()) {
            if (hasUnsafe()) {
                PlatformDependent0.freeDirectBufferUnsafe(buffer);
            } else {
                PlatformDependent0.freeDirectBuffer(buffer);
            }
        }
    }

PlatformDependent0.freeDirectBufferUnsafe(buffer)实现细节

static void freeDirectBufferUnsafe(ByteBuffer buffer) {
        Cleaner cleaner;
        try {
            cleaner = (Cleaner) getObject(buffer, CLEANER_FIELD_OFFSET);
            if (cleaner == null) {
                throw new IllegalArgumentException(
                        "attempted to deallocate the buffer which was allocated via JNIEnv->NewDirectByteBuffer()");
            }
            cleaner.clean();
        } catch (Throwable t) {
            // Nothing we can do here.
        }
    }
PlatformDependent0.freeDirectBuffer(buffer)实现细节

 static void freeDirectBuffer(ByteBuffer buffer) {
        if (CLEANER_FIELD == null) {
            return;
        }
        try {
            Cleaner cleaner = (Cleaner) CLEANER_FIELD.get(buffer);
            if (cleaner == null) {
                throw new IllegalArgumentException(
                        "attempted to deallocate the buffer which was allocated via JNIEnv->NewDirectByteBuffer()");
            }
            cleaner.clean();
        } catch (Throwable t) {
            // Nothing we can do here.
        }
    }
可以看到UnpooledUnsafeDirectByteBuf和UnpooledDirectByteBuf的deallocate最终都是通过Cleaner类进行堆外的垃圾回收。Cleaner 是PhantomReference(虚引用)的子类。

3. UnpooledHeapByteBuf


 UnpooledHeapByteBuf是AbstractReferenceCountedByteBuf的子类,UnpooledHeapByteBuf是基于堆内存进行内存分配的字节码缓存区,它没有基于对象池技术实现,这就意味着每次I/O的读写都会创建一个新的UnpooledHeapByteBuf,频繁进行大块内存的分配和回收对性能造成一定的影响,但是相比堆外内存的申请和释放,它的成本还是会低一些。

看下UnpooledHeapByteBuf的成员变量定义

public class UnpooledHeapByteBuf extends AbstractReferenceCountedByteBuf {

    private final ByteBufAllocator alloc;
    private byte[] array;
    private ByteBuffer tmpNioBuf;
首先它聚合了一个ByteBufAllocator,用于UnpooledHeapByteBuf的内存分配,紧接着定义了一个byte数组作为缓冲区,最后定义一个ByteBuffer类型的tmpNioBuf变量用于实现Netty ByteBuf到JDK NIO ByteBuffer的转正。

看下UnpooledHeapByteBuf类缓冲区的自动扩展的实现

@Override
    public ByteBuf capacity(int newCapacity) {
        ensureAccessible();
        if (newCapacity < 0 || newCapacity > maxCapacity()) {
            throw new IllegalArgumentException("newCapacity: " + newCapacity);
        }

        int oldCapacity = array.length;
        if (newCapacity > oldCapacity) {
            byte[] newArray = new byte[newCapacity];
            System.arraycopy(array, 0, newArray, 0, array.length);
            setArray(newArray);
        } else if (newCapacity < oldCapacity) {
            byte[] newArray = new byte[newCapacity];
            int readerIndex = readerIndex();
            if (readerIndex < newCapacity) {
                int writerIndex = writerIndex();
                if (writerIndex > newCapacity) {
                    writerIndex(writerIndex = newCapacity);
                }
                System.arraycopy(array, readerIndex, newArray, readerIndex, writerIndex - readerIndex);
            } else {
                setIndex(newCapacity, newCapacity);
            }
            setArray(newArray);
        }
        return this;
    }
方法入口首先对新容量进行合法性校验,不通过则抛出IllegalArgumentException,然后判断新的容量是否大于当前的缓冲区容量,如果大于容量则进行动态扩容,通过new byte[newCapacity]创建新的缓冲区字节数组,然后通过System.arraycopy()进行内存复制,将旧的字节数组复制到新创建的字节数组中,最后调用setArray替代旧的字节数组。
如果新的容量小于当前的缓冲区容量,不需要动态扩展,但需要截取当前缓冲区创建一个新的子缓冲区,具体的算法如下:首先判断下读取索引是否小于新的容量值,如果小于进一步写索引是否大于新的容量,如果大于则将写索引设置为新的容量值。之后通过System.arraycopy将当前可读的字节数组复制到新创建的子缓冲区。如果新的容量值小于读索引,说明没有可读的字节数组需要复制到新创建的缓冲区中。


4.PooledHeapByteBuf


  PooledHeapByteBuf比UnpooledHeapByteBuf复杂一点,用到了线程池技术。首先来看看Recycler类。

 

/**
 * Light-weight object pool based on a thread-local stack.
 *
 * @param  the type of the pooled object
 */
public abstract class Recycler {

    private final ThreadLocal> threadLocal = new ThreadLocal>() {
        @Override
        protected Stack initialValue() {
            return new Stack(Recycler.this, Thread.currentThread());
        }
    };
看注解就知道,Recycler是一个轻量级的线程池实现,通过定义了一个 threadLocal ,并初始化,看下初始化的详细

 static final class Stack implements Handle {

        private static final int INITIAL_CAPACITY = 256;

        final Recycler parent;
        final Thread thread;
        private T[] elements;
        private int size;
        private final Map map = new IdentityHashMap(INITIAL_CAPACITY);

        @SuppressWarnings({ "unchecked", "SuspiciousArrayCast" })
        Stack(Recycler parent, Thread thread) {
            this.parent = parent;
            this.thread = thread;
            elements = newArray(INITIAL_CAPACITY);
        }

Stack中定义了成员变量线程池、当前线程、数组、数字大小、map ,map主要用来验证线程池中是否已经存在。


继续看,PooledByteBuf类继承了AbstractReferenceCountedByteBuf,看下PooledByteBuf中定义的成员变量。

abstract class PooledByteBuf extends AbstractReferenceCountedByteBuf {

    private final Recycler.Handle> recyclerHandle;

    protected PoolChunk chunk;
    protected long handle;
    protected T memory;
    protected int offset;
    protected int length;
    private int maxLength;

    private ByteBuffer tmpNioBuf;

    @SuppressWarnings("unchecked")
    protected PooledByteBuf(Recycler.Handle> recyclerHandle, int maxCapacity) {
        super(maxCapacity);
        this.recyclerHandle = (Handle>) recyclerHandle;
    }
其中chunk主要用来组织和管理内存的分配和释放。


5.ByteBufAllocator


  ByteBufAllocator是字节缓冲区分配器,按照Netty的缓冲区实现的不同,共有两者不同的分配器:基于内存池的字节缓冲区分配器和普通的字节缓冲区分配器。接口的继承关系如下。


看下ByteBufAllocator中定义的常用接口

 /**
     * Allocate a {@link ByteBuf}. If it is a direct or heap buffer
     * depends on the actual implementation.
     */
    ByteBuf buffer();

    /**
     * Allocate a {@link ByteBuf} with the given initial capacity.
     * If it is a direct or heap buffer depends on the actual implementation.
     */
    ByteBuf buffer(int initialCapacity);

    /**
     * Allocate a {@link ByteBuf} with the given initial capacity and the given
     * maximal capacity. If it is a direct or heap buffer depends on the actual
     * implementation.
     */
    ByteBuf buffer(int initialCapacity, int maxCapacity);

    /**
     * Allocate a {@link ByteBuf} whose initial capacity is 0, preferably a direct buffer which is suitable for I/O.
     */
    ByteBuf ioBuffer();

    /**
     * Allocate a {@link ByteBuf}, preferably a direct buffer which is suitable for I/O.
     */
    ByteBuf ioBuffer(int initialCapacity);

    /**
     * Allocate a {@link ByteBuf}, preferably a direct buffer which is suitable for I/O.
     */
    ByteBuf ioBuffer(int initialCapacity, int maxCapacity);

    /**
     * Allocate a heap {@link ByteBuf}.
     */
    ByteBuf heapBuffer();

    /**
     * Allocate a heap {@link ByteBuf} with the given initial capacity.
     */
    ByteBuf heapBuffer(int initialCapacity);

    /**
     * Allocate a heap {@link ByteBuf} with the given initial capacity and the given
     * maximal capacity.
     */
    ByteBuf heapBuffer(int initialCapacity, int maxCapacity);

    /**
     * Allocate a direct {@link ByteBuf}.
     */
    ByteBuf directBuffer();

    /**
     * Allocate a direct {@link ByteBuf} with the given initial capacity.
     */
    ByteBuf directBuffer(int initialCapacity);

    /**
     * Allocate a direct {@link ByteBuf} with the given initial capacity and the given
     * maximal capacity.
     */
    ByteBuf directBuffer(int initialCapacity, int maxCapacity);

    

三.总结下


1.ByteBuffer必须自己长度固定,一旦分配完成,它的容量不能动态扩展和收缩;ByteBuf默认容器大小为256,支持动态扩容,在允许的最大扩容范围内(Integer.MAX_VALUE)。

2.ByteBuffer只有一个标识位置的指针,读写的时候需要手动的调用flip()和rewind()等,否则很容易导致程序处理失败。而ByteBuf有两个标识位置的指针,一个写writerIndex,一个读readerIndex,读写的时候不需要调用额外的方法。

3.NIO的SocketChannel进行网络读写时,操作的对象是JDK标准的java.nio.byteBuffer。由于Netty使用统一的ByteBuf替代JDK原生的java.nio.ByteBuffer,所以ByteBuf中定义了ByteBuffer nioBuffer()方法将ByteBuf转换成ByteBuffer。

 
 

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