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Netty中ByteBuf的三个重要属性介绍

发表于:2025-01-23 作者:千家信息网编辑
千家信息网最后更新 2025年01月23日,本篇内容介绍了"Netty中ByteBuf的三个重要属性介绍"的有关知识,在实际案例的操作过程中,不少人都会遇到这样的困境,接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧!希望大家仔细阅读,能够学有
千家信息网最后更新 2025年01月23日Netty中ByteBuf的三个重要属性介绍

本篇内容介绍了"Netty中ByteBuf的三个重要属性介绍"的有关知识,在实际案例的操作过程中,不少人都会遇到这样的困境,接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧!希望大家仔细阅读,能够学有所成!

由于JDK中提供的ByteBuffer无法动态扩容,并且API使用复杂等原因,Netty中提供了ByteBuf。

ByteBuf的API操作更加便捷,可以动态扩容,提供了多种ByteBuf的实现,以及高效的零拷贝机制。

ByteBuf的操作

ByteBuf有三个重要的属性:capacity容量,readerIndex读取位置,writerIndex写入位置

提供了readerIndex和weiterIndex两个变量指针来支持顺序读和写操作
下图显示了一个缓冲区是如何被两个指针分割成三个区域的:

代码示例:

import io.netty.buffer.ByteBuf;import io.netty.buffer.Unpooled;import java.util.Arrays;public class ByteBufDemo {  public static void main(String[] args) {    // 1.创建一个非池化的ByteBuf,大小为10个字节    ByteBuf buf = Unpooled.buffer(10);    System.out.println("原始ByteBuf为:" + buf.toString());    System.out.println("1.ByteBuf中的内容为:" + Arrays.toString(buf.array()) + "\n");    // 2.写入一段内容    byte[] bytes = {1, 2, 3, 4, 5};    buf.writeBytes(bytes);    System.out.println("写入的bytes为:" + Arrays.toString(bytes));    System.out.println("写入一段内容后ByteBuf为:" + buf.toString());    System.out.println("2.ByteBuf中的内容为:" + Arrays.toString(buf.array()) + "\n");    // 3. 读取一段内容    byte b1 = buf.readByte();    byte b2 = buf.readByte();    System.out.println("读取的bytes为:" + Arrays.toString(new byte[] {b1, b2}));    System.out.println("读取一段内容后ByteBuf为:" + buf.toString());    System.out.println("3.ByteBuf中的内容为:" + Arrays.toString(buf.array()) + "\n");    // 4.将读取的内容丢弃    buf.discardReadBytes();    System.out.println("将读取的内容丢弃后ByteBuf为:" + buf.toString());    System.out.println("4.ByteBuf中的内容为:" + Arrays.toString(buf.array()) + "\n");    // 5.清空读写指针    buf.clear();    System.out.println("清空读写指针后ByteBuf为:" + buf.toString());    System.out.println("5.ByteBuf中的内容为:" + Arrays.toString(buf.array()) + "\n");    // 6.再次写入一段内容,比第一段内容少    byte[] bytes2 = {1, 2, 3};    buf.writeBytes(bytes2);    System.out.println("写入的bytes为:" + Arrays.toString(bytes2));    System.out.println("写入一段内容后ByteBuf为:" + buf.toString());    System.out.println("6.ByteBuf中的内容为:" + Arrays.toString(buf.array()) + "\n");    // 7.将ByteBuf清零    buf.setZero(0, buf.capacity());    System.out.println("清零后ByteBuf为:" + buf.toString());    System.out.println("7.ByteBuf中的内容为:" + Arrays.toString(buf.array()) + "\n");    // 8.再次写入一段超过容量的内容    byte[] bytes3 = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11};    buf.writeBytes(bytes3);    System.out.println("写入的bytes为:" + Arrays.toString(bytes));    System.out.println("写入一段内容后ByteBuf为:" + buf.toString());    System.out.println("8.ByteBuf中的内容为:" + Arrays.toString(buf.array()) + "\n");  }}

ButeBuf动态扩容

capacity默认值:256字节,最大值:Integer.MAX_VALUE (2G)

writeXXX方法调用时,通过AbstractByteBuf.ensureWritable0()方法进行检查
容量计算方法:AbstractByteBufAllocator.calculateNewCapacity

根据capacity的最小值要求,对应有两套计算方法:
没超过4兆:从64字节开始,每次递增一倍,直至计算出来的newCapacity满足新容量最小要求
示例:当前大小256,已写250,继续写10字节的数据,需要的最小容量要求是261,则新容量为64x2x2x2=512

超过4兆:新容量=新容量最小要求/4兆x4兆+4兆
示例:当前大小为3兆,已写3兆,继续写2兆,需要的最小容量大小为5兆,则新容量是8兆(不能超过最大值)
4兆的来源:一个固定的阈值AbstractByteBufAllocator.CALCULATE_THRESHOLD

ByteBuf的实现

在使用中都是通过ByteBufAllocator分配器进行申请,同时具备有内存管理功能

PooledByteBuf对象,内存 复用

PooledThreadCache:PooledByteBufAllocator实例维护的一个线程变量

多种分类的MemoryRegionCache数组用作内存缓存,MemoryRegionCache内部是链表,队列里面存Chuck。PoolChuck里面维护了内存引用,内存复用的做法就是把buf的memory指向chuck的memory

PooledByteBufAllocator.ioBuffer运作过程梳理:

零拷贝机制

Netty的零拷贝机制,是一种应用层的实现,和底层JVM,操作系统内存机制并无过多关联。

  1. CompositeByteBuf,将多个ByteBuf合并为一个逻辑上的ByteBuf,避免了各个ByteBuf之间的拷贝

  1. wrapedBuffer()方法,将byte[]数组包装成ByteBuf对象

  1. slice()方法,将一个ByteBuf对象切割成多个ByteBuf对象

代码示例:

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);  }}

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