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ByteBuf是Netty中用于处理二进制数据的缓冲区
Netty的ByteBuf是一个可用于高效存储和操作字节数据的数据结构。与传统的Byt… 文章目录 概念ByteBuf VS Java NIO BufferByteBuf实现类HeapByteBuf vs DirectByteBufPooledByteBuf vs UnpooledByteBuf其他 ByteBuf的实现机制 概念
ByteBuf是Netty中用于处理二进制数据的缓冲区
Netty的ByteBuf是一个可用于高效存储和操作字节数据的数据结构。与传统的ByteBuffer相比ByteBuf提供了更灵活、更强大的API。
主要特性 可扩展性 ByteBuf支持动态扩展可以自动扩展其容量以适应数据的增长。 读写索引分离 与ByteBuffer不同ByteBuf有独立的读和写索引。这意味着可以读取和写入数据而无需手动切换模式。 零拷贝 ByteBuf支持零拷贝操作可以提高性能并降低内存复制的开销。 池化支持 Netty提供了ByteBuf的池化支持可帮助有效地重用内存以减少垃圾收集的压力。 ByteBuf VS Java NIO Buffer
ByteBuf则是Java NIO Buffer的新轮子官方列出了一些ByteBuf的特性
需要的话可以自定义buffer类型通过组合buffer类型可实现透明的zero-copy提供动态的buffer类型如StringBuffer一样容量是按需扩展无需调用flip()方法… ByteBuf实现类
ByteBuf提供了一些较为丰富的实现类逻辑上主要分为两种
HeapByteBufDirectByteBuf
实现机制则分为两种
PooledByteBufUnpooledByteBuf
除了这些之外Netty还实现了一些衍生ByteBufDerivedByteBuf如ReadOnlyByteBuf、DuplicatedByteBuf以及SlicedByteBuf。 HeapByteBuf vs DirectByteBuf
HeapByteBuf和DirectByteBuf区别在于Buffer的管理方式
HeapByteBuf由Heap管理Heap是Java堆的意思内部实现直接采用byte[] arrayDirectByteBuf使用是堆外内存Direct应是采用Direct I/O之意内部实现使用java.nio.DirectByteBuffer。 PooledByteBuf vs UnpooledByteBuf
UnpooledByteBuf实现就是普通的ByteBuf了PooledByteBuf是4.x之后的新特性 其他
DerivedByteBuf是ByteBuf衍生类实现采用装饰器模式对原有的ByteBuf进行了一些封装。ReadOnlyByteBuf是某个ByteBuf的只读引用DuplicatedByteBuf是某个ByteBuf对象的引用SlicedByteBuf是某个ByteBuf的部分内容。 ByteBuf的实现机制
Netty中的ByteBuf是一个强大的字节容器用于处理字节数据。它的实现机制相当复杂其主要特点如下 内存分配 Netty的ByteBuf使用了一种称为池化的内存管理机制。这意味着它不是每次都直接分配新的内存而是从预分配的内存池中获取。这有助于减少内存碎片化和提高性能。 4.x开发了Pooled Buffer实现了一个高性能的buffer池分配策略则是结合了buddy allocation和slab allocation的jemalloc变种代码在io.netty.buffer.PoolArena 引用计数 ByteBuf使用了引用计数机制来跟踪对它的引用。这种方式允许多个部分同时引用同一个ByteBuf而不会导致内存泄漏。当引用计数降至零时内存将被释放回池。 可读写的索引 ByteBuf通过维护两个索引来实现读写操作分别是读索引readerIndex和写索引writerIndex。这两个索引允许你从中读取数据或将数据写入而不会相互影响。 零拷贝 Netty的ByteBuf支持零拷贝的特性这意味着在某些情况下数据可以在不涉及实际数据复制的情况下传递给其他组件。这对于提高性能和降低资源消耗非常重要。 Zero-copy与传统意义的zero-copy不太一样。传统的zero-copy是IO传输过程中数据无需中内核态到用户态、用户态到内核态的数据拷贝减少拷贝次数。而Netty的zero-copy则是完全在用户态或者说传输层的zero-copy机制,如下图。 由于协议传输过程中通常会有拆包、合并包的过程一般的做法就是System.arrayCopy了但是Netty通过ByteBuf.slice以及Unpooled.wrappedBuffer等方法拆分、合并Buffer无需拷贝数据。 如何实现zero-copy的呢。slice实现就是创建一个SlicedByteBuf对象将this对象以及相应的数据指针传入即可wrappedBuffer实现机制类似 Composite ByteBuf Netty提供了CompositeByteBuf它是一种特殊的ByteBuf可以将多个ByteBuf组合成一个逻辑上的ByteBuf。这使得可以在不实际复制数据的情况下聚合多个缓冲区
ByteBuf buffer1 Unpooled.copiedBuffer(Hello, .getBytes());
ByteBuf buffer2 Unpooled.copiedBuffer(Netty!.getBytes());CompositeByteBuf compositeBuffer allocator.compositeBuffer();
compositeBuffer.addComponent(true, buffer1);
compositeBuffer.addComponent(true, buffer2);// 使用compositeBuffer进行操作它看起来像一个大的ByteBuf
CompositeByteBuf可以将多个ByteBuf组合成一个逻辑上的ByteBuf。
