缓冲区是一个重要的组建，它是API的一部分。Netty提供了一个强大的缓冲区实现用于表示一个字节序列，并帮助你操作原始字节或自定义的POJO。Netty的ByteBuf相当于JDK的ByteBuffer，ByteBuf的作用是在Netty中通过Channel传输数据。它被重新设计以解决JDK的ByteBuffer中的一些问题，从而使开发人员开发网络应用程序显得更有效率。

Buffer API

Netty的缓冲API有两个接口：
- ByteBuf
- ByteBufHolder

Netty缓冲API提供了几个优势：
- 可以自定义缓冲类型
- 通过一个内置的复合缓冲类型实现零拷贝
- 扩展性好，比如StringBuffer
- 不需要调用flip()来切换读/写模式
- 读取和写入索引分开
- 方法链
- 引用计数
- Pooling(池)

ByteBuf - 字节数据容器

当需要与远程进行交互时，需要以字节码发送/接收数据。由于各种原因，一个高效、方便、易用的数据接口是必须的，而Netty的ByteBuf满足这些需求，ByteBuf是一个很好的经过优化的数据容器，我们可以将字节数据有效的添加到ByteBuf中或从ByteBuf中获取数据。ByteBuf有2部分：一个用于读，一个用于写。我们可以按顺序的读取数据，并且可以跳到开始重新读一遍。所有的数据操作，我们
只需要做的是调整读取数据索引和再次开始读操作。

ByteBuf如何工作

写入数据到ByteBuf后，写入索引是增加的字节数量。开始读字节后，读取索引增加。你可以读取字节，直到写入索引和读取索引处于相同的位置，此时若继续读取，则会抛出IndexOutOfBoundsException。调用ByteBuf的任何方法开始读/写都会单独维护读索引和写索引。ByteBuf的默认最大容量限制是Integer.MAX_VALUE，写入时若超出这个值将会导致异常。

不同类型的ByteBuf

Netty有3种不同类型的ByteBuf:

Heap Buffer(堆缓冲区)：
最常用的类型是ByteBuf将数据存储在JVM的堆空间，这是通过将数据存储在数组的实现。堆缓冲区可以快速分配，当不使用时也可以快速释放。它还提供了直接访问数组的方法，通过ByteBuf.array()来获取byte[]数据。访问非堆缓冲区ByteBuf的数组会导致UnsupportedOperationException，可以使用ByteBuf.hasArray()来检查是否支持访问数组。
Direct Buffer(直接缓冲区)：直接缓冲区，在堆之外直接分配内存。直接缓冲区不会占用堆空间容量，使用时应该考虑到应用程序要使用的最大内存容量以及如何限制它。直接缓冲区在使用Socket传递数据时性能很好，因为若使用间接缓冲区，JVM会先将数据复制到直接缓冲区再进行传递；但是直接缓冲区的缺点是在分配内存空间和释放内存时比堆缓冲区更复杂，而Netty使用内存池来解决这样的问题，这也是Netty使用内存池
的原因之一。直接缓冲区不支持数组访问数据，但是我们可以间接的访问数据数组，如下面代码：

ByteBuf directBuf = Unpooled.directBuffer(16);
if(!directBuf.hasArray()){
 int len = directBuf.readableBytes();
 byte[] arr = new byte[len];
 directBuf.getBytes(0, arr);
}

Composite Buffer(复合缓冲区)：
复合缓冲区，我们可以创建多个不同的ByteBuf，然后提供一个这些ByteBuf组合的视图。复合缓冲区就像一个列表，我们可以动态的添加和删除其中的ByteBuf，JDK的ByteBuffer没有这样的功能。Netty提供了CompositeByteBuf类来处理复合缓冲区，CompositeByteBuf只是一个视图，CompositeByteBuf.hasArray()总是返回false，因为它可能包含一些直接或间接的不同类型的ByteBuf。

CompositeByteBuf compBuf = Unpooled.compositeBuffer();
ByteBuf heapBuf = Unpooled.buffer(8);
ByteBuf directBuf = Unpooled.directBuffer(16);
//添加ByteBuf到CompositeByteBuf
compBuf.addComponents(heapBuf,directBuf);
//删除第一个ByteBuf
compBuf.removeComponent(0);
Iterator<By 08. teBuf> iter = compBuf.iterator();
while(iter.hasNext()){
    System.out.println(iter.next().toString());
}

ByteBuf的字节操作

ByteBuf提供了许多操作，允许修改其中的数据内容或只是读取数据。ByteBuf和JDK的ByteBuffer很像，但是ByteBuf提供了更好的性能。

- Discardable bytes废弃字节：我们可以调用ByteBuf.discardReadBytes()来回收已经读取过的字节，discardReadBytes()将丢弃从索引0到readerIndex之间的字节。
- 可读字节(实际内容)：任何读操作会增加readerIndex，如果读取操作的参数也是一个ByteBuf而没有指定目的索引，指定的目的缓冲区的writerIndex会一起增加，没有足够的内容时会抛出IndexOutOfBoundException。新分配、包装、复制的缓冲区的readerIndex的默认值都是0。
- 可写字节Writable bytes：任何写的操作会增加writerIndex。若写操作的参数也是一个ByteBuf并且没有指定数据源索引，那么指定缓冲区的readerIndex也会一起增加。若没有足够的可写字节会抛出IndexOutOfBoundException。新分配的缓冲区writerIndex的默认值是0
- 清除缓冲区索引：调用ByteBuf.clear()可以设置readerIndex和writerIndex为0，clear()不会清除缓冲区的内容，只是将两个索引值设置为0。

ByteBufHolder

ByteBufHolder是一个辅助类，是一个接口，其实现类是DefaultByteBufHolder，还有一些实现了ByteBufHolder接口的其他接口类。
ByteBufHolder的作用就是帮助更方便的访问ByteBuf中的数据，当缓冲区没用了后，可以使用这个辅助类释放资源。

ByteBufAllocator

ByteBufAllocator负责分配ByteBuf实例，ByteBufAllocator提供了各种分配不同ByteBuf的方法，如需要一个堆缓冲区可以使用ByteBufAllocator.heapBuffer()，需要一个直接缓冲区可以使用ByteBufAllocator.directBuffer()，需要一个复合缓冲区可以使用ByteBufAllocator.compositeBuffer()。

获取ByteBufAllocator对象很容易，可以从Channel的alloc()获取，也可以从ChannelHandlerContext的alloc()获取。

Unpooled

Unpooled也是用来创建缓冲区的工具类，Unpooled的使用也很容易，看下面代码：

//创建复合缓冲区
CompositeByteBuf compBuf = Unpooled.compositeBuffer();
//创建堆缓冲区
ByteBuf heapBuf = Unpooled.buffer(8);
//创建直接缓冲区
ByteBuf directBuf = Unpooled.directBuffer(16);

ByteBufUtil

ByteBufUtil提供了一些静态的方法，在操作ByteBuf时非常有用。ByteBufUtil提供了Unpooled之外的一些方法，也许最有价值的是hexDump(ByteBufbuffer)方法，这个方法返回指定ByteBuf中可读字节的十六进制字符串，可以用于调试程序时打印ByteBuf的内容。

netty—buffers（缓冲）