muduo -- Buffer分析
/// A buffer class modeled after org.jboss.netty.buffer.ChannelBuffer
///
/// @code
/// +-------------------+------------------+------------------+
/// | prependable bytes | readable bytes | writable bytes |
/// | | (CONTENT) | |
/// +-------------------+------------------+------------------+
/// | | | |
/// 0 <= readerIndex <= writerIndex <= size
/// @endcode
/*
自己设计的可变缓冲区，成员变量vector、readIndex、writeIndex，同时处理粘包问题。Buffer::readFd()中的extraBuffer通过堆上和栈上空间的结合，避免了内存资源的巨额开销。先加入栈空间再扩充和直接扩充的区别就是明确知道多少数据，避免巨大的buffer浪费并且减少read系统调用。
主要就是利用两个指针readerIndex，writerIndex分别记录着缓冲区中数据的起点和终点，写入数据的时候追加到writeIndex后面，读出数据时从readerIndex开始读。在readerIndex前面预留了8字节大小的空间，方便日后为数据追加头部信息。缓冲区在使用的过程中会动态调整readerIndex和writerIndex的位置，初始缓冲区为空，readerIndex == writerIndex
* */
/*
*
* 缓冲区的设计方法，muduo采用vector连续内存作为缓冲区，libevent则是分块内存
* 1.相比之下，采用vector连续内存更容易管理，同时利用std::vector自带的内存
* 增长方式，可以减少扩充的次数（capacity和size一般不同）
* 2.记录缓冲区数据起始位置和结束位置，写入时写到已有数据的后面，读出时从
* 数据起始位置读出
* 3.起始/结束位置如上图的readerIndex/writeIndex，其中readerIndex为缓冲区
* 数据的起始索引下标，writeIndex为结束位置下标。采用下标而不是迭代器的
* 原因是删除(erase)数据时迭代器可能失效
* 4.开头部分(readerIndex以前)是预留空间，通常只有8个字节的大小，可以用来
* 写入数据的长度，解决粘包问题
* 5.读出和写入数据时会动态调整readerIndex/writeIndex，如果没有数据，二者
* 相等
*/
static const size_t kCheapPrepend = 8;
static const size_t kInitialSize = 1024;
如图：
读写游标把vector
prependable = readIndex
readable = writeIndex - readIndex
writable = size() - writeIndexmuduo作者将Buffer前添加了一段8字节的预留空间（称之为prependable）。这样做的好处，比如recv buffer收到来自网络的消息，并计算它的长度后，可以将这个长度值写入到prependable区域。output buffer同理。
一. 不用迭代器
原因是：如果vector缓冲区不够大，扩容，迭代器会失效。
二. 收数据Buffer:
readFd内部，在栈上准备了一个65536字节的extrabuf，使用readv(接受io数据，iovec有两块，第一块指向Muuod Buffer中的writable字节，另一块指向栈上extrabuf。如果读入的数据不多，那么Buffer可以存储；如果长度超过Buffer的writable字节数，就会读到栈上的extrabuf里，然后程序再把extrabuf里的数据append()到Buffer内。
通过增加栈上缓冲区，增加muduo吞吐量。利用临时栈上空间，避免每个连接对象初始化时new Buffer过大长度内存，造成内存浪费，也避免了反复调用read()的系统开销（由于接受数据缓冲区较大，一次readv()调用就能读完用户数据）。
ssize_t Buffer::readFd(int fd, int* savedErrno)
{
char extrabuf[65536];
struct iovec vec[2];
/* 缓冲区接口，返回缓冲区还可以写入多少字节 */
const size_t writable = writableBytes();
/* 定义两块内存，一块是读缓冲区，一块是栈空间 */
vec[0].iov_base = begin()+writerIndex_;
vec[0].iov_len = writable;
vec[1].iov_base = extrabuf;
vec[1].iov_len = sizeof extrabuf;
// when there is enough space in this buffer, don't read into extrabuf.
// when extrabuf is used, we read 128k-1 bytes at most.
const int iovcnt = (writable < sizeof extrabuf) ? 2 : 1;
/* 分散读，返回读取的字节数 */
const ssize_t n = sockets::readv(fd, vec, iovcnt);
...
}三. 读Buffer是否线程安全：
对于读 recv buffer，接收客户端消息函数onMessage()始终发生在该TcpConnnection所属那个IO线程，在onMessage()完成对input buffer的操作，且不要把recv buffer暴露给其他线程。这样所有对recv buffer的操作都在同一个线程。
四. 写Buffer是否线程安全：
如果TcpConnection::send()调用发生在该TcpConnection所属的那个IO线程，那么它会调用TcpConnection::sendInLoop，sendInLoop()会在当前线程（也就是eventloop线程）操作output buffer；
void TcpConnection::send(Buffer* buf)
{
if (state_ == kConnected)
{
if (loop_->isInLoopThread())
...如果TcpConnection::send()调用发生在别的线程，他不会在当前线程调用sendInLoop()，而是通过EventLoop::runInLoop()把sendInLoop函数调用转移到IO线程，这样sendInLoop还是会在IO线程操作output buffer，不会有线程安全问题。跨线程的函数转移调用涉及函数参数的跨线程传递，一种简单的做法是把数据拷一份，线程安全，就是性能稍有损失。
void TcpConnection::send(Buffer* buf)
{
if (state_ == kConnected)
{
if (loop_->isInLoopThread())// 在当前io线程调用 send 发送数据
{
sendInLoop(buf->peek(), buf->readableBytes());
buf->retrieveAll();
}
else// 在其他线程调用 send 发送数据
{
loop_->runInLoop(
boost::bind(&TcpConnection::sendInLoop,
this, // FIXME
buf->retrieveAllAsString()));
//std::forward(message)));
}
}
} 五. 压缩：
初始readerIndex==writerIndex==8, 没有任何数据写入。
一旦开始要写入数据的话，那么writerIndex+=size(要写入的字节数)这个buffer会动态地增长。
readerIndex标记的是我们可以读的游标，如果readerIndex==writerIndex就表示所有写入数据都已经被上层应用读完。
这个Buffer并不是无限增长，在makeSpace函数里，会有压缩策略。