BtyeBuf的相关原理

  • 1.首先声明,netty内部通过ByteBufAllocator来使用bytebuf,他也推荐使用者按照这样方式使用。不仅仅因为netty在这个里面帮我们实现了大部分我们想要的bytebuf,更重要的是netty还对于我们的bytebuf分配进行了统计和内存泄漏检测提供了便利。

  • 2.本篇文章主要关注bytebuf是如何生成的,对于为啥用bytebuf取代bytebuffer 大家可以去关注其他博客,主要还是原来的bytebuffer的api操作比较麻烦而且少。

  • 3.那么我们主要关注堆内非池化bytebuf,堆内池化bytebuf,堆外池化bytebuf和堆外非池化bytebuf。其中对于堆内的bytebuf来说,其都是通过byte数组来存储数据,对于堆外的bytebuf来说其是通过directbytebuffer来保存数据

  • 4.非池化bytebuf:UnpooledUnsafeHeapByteBuf,UnpooledHeapByteBuf
    一、UnpooledUnsafeHeapByteBuf继承了UnpooledHeapByteBuf其中主要是从写了UnpooledHeapByteBuf的set和get方法即write和read,UnpooledUnsafeHeapByteBuf通过unsafe获取到我们bytebuf内部数组在内存中的地址
    然后直接操作地址,这样的效率比我们调用数组的api方法更快。
    二、应该他们都继承了AbstractReferenceCountedByteBuf所以其release方法释放堆内非池化的bytebuf是将数组与当前bytebuf对象断开联系即可(也就是将我们bytebuf中对数组的引用设置为null)

  • 5.堆内池化bytebuf:PooledUnsafeHeapByteBuf,PooledHeapByteBuf
    一、对于pool,netty优先从threadlocal获取PoolArena,对于堆内的就是DirectArena
    二、然后依靠PoolArena去分配bytebuf对象和bytebuf内部真正持有数据的对象对于堆内就是数组
    三、对于bytbuf的获取是依靠RECYCLER,而数组的大小分配则是依据内存的大小来分,具体原理稍后会细说下。
    四、对于PooledUnsafeHeapByteBuf,PooledHeapByteBuf的区别还是通过unsafe来存取数据的区别,但是他们释放的方法却都是一样都是调用poolArea去回收数组内存,而对于bytebuf对象本身则放入recycle里面。

  • 6.堆外非池化bytebuf:UnpooledUnsafeNoCleanerDirectByteBuf,UnpooledDirectByteBuf,UnpooledUnsafeDirectByteBuf
    一、UnpooledDirectByteBuf:是直接生产一个directbytebuffer对象,然后释放也是依靠directbytebuffer内部的cleaner对象(我们通过反射获取到cleaner对象然后调用其clean方法,而不是依靠虚引用来调用clean方法因为虚引用回收内存不及时会导致oom)。
    二、UnpooledUnsafeDirectByteBuf和UnpooledDirectByteBuf大部分一样,不一样地方在于他获悉了其directbytebuffer的内置地址,然后通过unsafe操作该对象。这样的好处就是读取速度快。
    三、而UnpooledUnsafeNoCleanerDirectByteBuf与UnpooledUnsafeDirectByteBuf相似,区别在于前者没有cleaner对象(因为通过反射调用了DirectByteBuffer的其他构造函数),所以其内存释放需要借助于unsafe,其实上述的cleaner调用clean方法 其底层也是调用unsafe的方法。

  • 7.堆外池化bytebuf:PooledUnsafeDirectByteBuf和PooledDirectByteBuf
    一、到这边就没有好说的了对于pool的操作类似于堆内池化bytebuf,至于涉及到的unsafe,cleaner 我也在前面讲完了。

补充:对于pool的bytebuf 堆内的会预先申请一系列字节数组,这些数组可以按照大小分为tiny,small,nomarl,而对于huge则直接分配 分配完了直接回收。同理对于堆外内存就是预先申请一系列的directbytebuf,每个directByte含有的堆外内存大小不等。那么我们回收的时候也是把bytebuf对象放入recycler,但是其内部字节数组或者directbytebuffer则归还给PoolArea
--bytebuf剧终!!

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