Netty中ByteBuf的三個重要屬性介紹

本篇內(nèi)容介紹了“Netty中ByteBuf的三個重要屬性介紹”的有關(guān)知識，在實(shí)際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！

由于JDK中提供的ByteBuffer無法動態(tài)擴(kuò)容，并且API使用復(fù)雜等原因，Netty中提供了ByteBuf。

ByteBuf的API操作更加便捷，可以動態(tài)擴(kuò)容，提供了多種ByteBuf的實(shí)現(xiàn)，以及高效的零拷貝機(jī)制。

ByteBuf的操作

ByteBuf有三個重要的屬性：capacity容量，readerIndex讀取位置，writerIndex寫入位置

提供了readerIndex和weiterIndex兩個變量指針來支持順序讀和寫操作
下圖顯示了一個緩沖區(qū)是如何被兩個指針分割成三個區(qū)域的：

代碼示例：

import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.buffer.Unpooled;
import java.util.Arrays;
public class ByteBufDemo {
  public static void main(String[] args) {

    // 1.創(chuàng)建一個非池化的ByteBuf，大小為10個字節(jié)
    ByteBuf buf = Unpooled.buffer(10);
    System.out.println("原始ByteBuf為：" + buf.toString());
    System.out.println("1.ByteBuf中的內(nèi)容為：" + Arrays.toString(buf.array()) + "\n");

    // 2.寫入一段內(nèi)容
    byte[] bytes = {1, 2, 3, 4, 5};
    buf.writeBytes(bytes);
    System.out.println("寫入的bytes為：" + Arrays.toString(bytes));
    System.out.println("寫入一段內(nèi)容后ByteBuf為：" + buf.toString());
    System.out.println("2.ByteBuf中的內(nèi)容為：" + Arrays.toString(buf.array()) + "\n");

    // 3. 讀取一段內(nèi)容
    byte b1 = buf.readByte();
    byte b2 = buf.readByte();
    System.out.println("讀取的bytes為：" + Arrays.toString(new byte[] {b1, b2}));
    System.out.println("讀取一段內(nèi)容后ByteBuf為：" + buf.toString());
    System.out.println("3.ByteBuf中的內(nèi)容為：" + Arrays.toString(buf.array()) + "\n");

    // 4.將讀取的內(nèi)容丟棄
    buf.discardReadBytes();
    System.out.println("將讀取的內(nèi)容丟棄后ByteBuf為：" + buf.toString());
    System.out.println("4.ByteBuf中的內(nèi)容為：" + Arrays.toString(buf.array()) + "\n");

    // 5.清空讀寫指針
    buf.clear();
    System.out.println("清空讀寫指針后ByteBuf為：" + buf.toString());
    System.out.println("5.ByteBuf中的內(nèi)容為：" + Arrays.toString(buf.array()) + "\n");

    // 6.再次寫入一段內(nèi)容，比第一段內(nèi)容少
    byte[] bytes2 = {1, 2, 3};
    buf.writeBytes(bytes2);
    System.out.println("寫入的bytes為：" + Arrays.toString(bytes2));
    System.out.println("寫入一段內(nèi)容后ByteBuf為：" + buf.toString());
    System.out.println("6.ByteBuf中的內(nèi)容為：" + Arrays.toString(buf.array()) + "\n");

    // 7.將ByteBuf清零
    buf.setZero(0, buf.capacity());
    System.out.println("清零后ByteBuf為：" + buf.toString());
    System.out.println("7.ByteBuf中的內(nèi)容為：" + Arrays.toString(buf.array()) + "\n");

    // 8.再次寫入一段超過容量的內(nèi)容
    byte[] bytes3 = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11};
    buf.writeBytes(bytes3);
    System.out.println("寫入的bytes為：" + Arrays.toString(bytes));
    System.out.println("寫入一段內(nèi)容后ByteBuf為：" + buf.toString());
    System.out.println("8.ByteBuf中的內(nèi)容為：" + Arrays.toString(buf.array()) + "\n");
  }
}

ButeBuf動態(tài)擴(kuò)容

capacity默認(rèn)值：256字節(jié)，最大值：Integer.MAX_VALUE （2G）

writeXXX方法調(diào)用時，通過AbstractByteBuf.ensureWritable0()方法進(jìn)行檢查
容量計(jì)算方法：AbstractByteBufAllocator.calculateNewCapacity

根據(jù)capacity的最小值要求，對應(yīng)有兩套計(jì)算方法：
沒超過4兆：從64字節(jié)開始，每次遞增一倍，直至計(jì)算出來的newCapacity滿足新容量最小要求
示例：當(dāng)前大小256，已寫250，繼續(xù)寫10字節(jié)的數(shù)據(jù)，需要的最小容量要求是261，則新容量為64x2x2x2=512

超過4兆：新容量=新容量最小要求/4兆x4兆+4兆
示例：當(dāng)前大小為3兆，已寫3兆，繼續(xù)寫2兆，需要的最小容量大小為5兆，則新容量是8兆（不能超過最大值）
4兆的來源：一個固定的閾值A(chǔ)bstractByteBufAllocator.CALCULATE_THRESHOLD

ByteBuf的實(shí)現(xiàn)

在使用中都是通過ByteBufAllocator分配器進(jìn)行申請，同時具備有內(nèi)存管理功能

PooledByteBuf對象，內(nèi)存 復(fù)用

PooledThreadCache：PooledByteBufAllocator實(shí)例維護(hù)的一個線程變量

多種分類的MemoryRegionCache數(shù)組用作內(nèi)存緩存，MemoryRegionCache內(nèi)部是鏈表，隊(duì)列里面存Chuck。PoolChuck里面維護(hù)了內(nèi)存引用，內(nèi)存復(fù)用的做法就是把buf的memory指向chuck的memory

PooledByteBufAllocator.ioBuffer運(yùn)作過程梳理：

零拷貝機(jī)制

Netty的零拷貝機(jī)制，是一種應(yīng)用層的實(shí)現(xiàn)，和底層JVM，操作系統(tǒng)內(nèi)存機(jī)制并無過多關(guān)聯(lián)。

1. CompositeByteBuf，將多個ByteBuf合并為一個邏輯上的ByteBuf，避免了各個ByteBuf之間的拷貝

1. wrapedBuffer()方法，將byte[]數(shù)組包裝成ByteBuf對象

1. slice()方法，將一個ByteBuf對象切割成多個ByteBuf對象

代碼示例：

public class ZeroCopyTest {
  public static void main(String[] args) {
    ByteBuf buffer1 = Unpooled.buffer(7);
    buffer1.writeByte(7);
    ByteBuf buffer2 = Unpooled.buffer(7);
    buffer2.writeByte(13);
    CompositeByteBuf compositeByteBuf = Unpooled.compositeBuffer();
    CompositeByteBuf newBuf = compositeByteBuf.addComponents(true, buffer1, buffer2);
    System.out.println("CompositeByteBuf：" + newBuf);

    byte[] bytes = {1, 2, 3};
    ByteBuf wrappedBuffer = Unpooled.wrappedBuffer(bytes);
    System.out.println("wrappedBuffer：" + wrappedBuffer.getByte(2));
    bytes[2] = 7;
    System.out.println("wrappedBuffer：" + wrappedBuffer.getByte(2));

    ByteBuf buf = Unpooled.wrappedBuffer("Netty".getBytes());
    ByteBuf slice = buf.slice(1, 2);
    slice.unwrap();
    System.out.println("slice：" + slice);
  }
}

“Netty中ByteBuf的三個重要屬性介紹”的內(nèi)容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關(guān)的知識可以關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編將為大家輸出更多高質(zhì)量的實(shí)用文章！