網路資料的基本單位總是位元組，Java NIO 提供了 ByteBuffer 作為它的位元組容器，但是這個類使用起來過于復雜，而且也有些繁瑣，Netty 的 ByteBuffer 替代品是 ByteBuf，一個強大的實作，既解決了 JDK API 的局限性，又為網路應用程式的開發者提供了更好的 API
ByteBuf優勢
- 它可以被用戶自定義的緩沖區型別擴展
- 通過內置的復合緩沖區型別實作了透明的零拷貝
- 容量可以按需增長
- 在讀和寫這兩種模式之間切換不需要呼叫 ByteBuffer 的 flip()方法
- 讀和寫使用了不同的索引
- 支持方法的鏈式呼叫
- 支持參考計數
- 支持池化
ByteBuf實作原理
如圖ByteBuf通維護了兩個不同的索引：一個用于讀取，一個用于寫入，
當你從 ByteBuf 讀取時，它的 readerIndex 將會被遞增已經被讀取的位元組數，同樣地，當你寫入 ByteBuf 時，它的writerIndex 也會被遞增
當呼叫readBytes時，readIndex會相應移動length位，如果readIndex移動后大于writeIndex則會拋例外，
當呼叫writeBytes時，writeIndex會相應移動length位，且通過ensureWritable方法實作自動擴容
其他常用API
| getBytes | 獲取可讀位元組陣列 |
| setBytes | 寫入位元組 |
| discardReadBytes | 廢棄已讀位元組 |
| mark | 標記index |
| reset | 將index重置到之前標記的位置（配合mark使用） |
| isReadable | 如果至少有一個位元組可供讀取，則回傳 true |
| isWritable | 如果至少有一個位元組可被寫入，則回傳 true |
| readableBytes | 回傳可被讀取的位元組數 |
| writableBytes | 回傳可被寫入的位元組數 |
| capacity | 回傳 ByteBuf 可容納的位元組數，在此之后，它會嘗試再次擴展直到達到 maxCapacity() |
| maxCapacity | 回傳 ByteBuf 可以容納的最大位元組數 |
| hasArray | 如果 ByteBuf 由一個位元組陣列支撐，則回傳 true |
| array | 如果 ByteBuf 由一個位元組陣列支撐則回傳該陣列；否則，它將拋出一個UnsupportedOperationException 例外 |
ByteBuf緩沖分類
1、Heap buffer(堆緩沖區)：
就是將資料存在JVM堆空間中，在沒有被池化的情況可以快速分配和釋放，
優點：由于資料是存盤在JVM堆中，因此可以快速的創建與快速的釋放，并且它提供了直接訪問內部位元組陣列的方法，
缺點：每次讀寫資料時，都需要先將資料復制到直接緩沖區中再進行網路傳輸，
2、Direct buffer(直接緩沖區)：
直接緩沖區，在堆外直接分配記憶體空間，直接緩沖區并不會占用堆的容量空間，因為它是由作業系統在本地記憶體進行的資料分配，
優點：在使用Socket進行資料傳遞時，性能非常好，因為資料直接位于作業系統的本地記憶體中，所以不需要從JVM將資料復制到直接緩沖區中 ，
缺點：因為Direct Buffer是直接在作業系統記憶體中的，所以記憶體空間的分配與釋放要比堆空間更加復雜，而且速度要慢一些，
注意：
如果你的資料包含在一個在堆上的分配的緩沖區中，那么事實上，在通過套接字發送他之前，jvm將會在內部把你的緩沖區復制到一個直接緩沖區中；這樣分配釋放就比較浪費資源；
建議：
直接緩沖區并不支持通過位元組陣列的方式來訪問資料，對于后端業務的訊息編解碼來說，推薦使用HeapByteBuf；對于I/O通信執行緒在讀寫緩沖區時，推薦使用DirectByteBuf；
3、Composite Buffer 復合緩沖區:
可以擁有以上兩種的緩沖區，通過一種聚合視圖來操作底層持有的多種型別Buffer，這種緩沖，jdk nio是沒有這種特性的，
ByteBuf主要實作類
pooled：池化，重用ByteBuf物件
Direct：直接記憶體，內部通過ByteBuffer實作，典型裝飾模式
Heap：堆記憶體，內部持有byte陣列
（1）UnpooledDirectByteBuf：
在堆外進行記憶體分配的非記憶體池ByteBuf，內部持有ByteBuffer物件，相關操作委托給ByteBuffer實作，
（2）UnpooledHeapByteBuf：
基于堆記憶體分配非記憶體池ByteBuf，即內部持有byte陣列，
（3）UnpooledUnsafeDirectByteBuf：
和另外一個類UnpooledDirectByteBuf差不多相同，區別在于UnpooledUnsafeDirectByteBuf內部使用基于PlatformDependent相關操作實作ByteBuf，依賴平臺，
（4）ReadOnlyByteBufferBuf：
只讀ByteBuf，內部持有ByteBuffer物件，相關操作委托給ByteBuffer實作，該ByteBuf限內部使用；
（5）FixedCompositeByteBuf：
用于將多個ByteBuf組合在一起，形成一個虛擬的只讀ByteBuf物件，不允許寫入和動態擴展，內部使用Object[]將多個ByteBuf組合在一起，一旦FixedCompositeByteBuf物件構建完成，則不會被更改，
（6）CompositeByteBuf：
用于將多個ByteBuf組合在一起，形成一個虛擬的ByteBuf物件，支持讀寫和動態擴展，內部使用List組合多個ByteBuf，一般使用使用ByteBufAllocator的compositeBuffer()方法，Unpooled的工廠方法compositeBuffer()或wrappedBuffer(ByteBuf... buffers)創建CompositeByteBuf物件，
（7）PooledByteBuf：
基于記憶體池的ByteBuf，主要為了重用ByteBuf物件，提升記憶體的使用效率；適用于高負載，高并發的應用中，主要有PooledDirectByteBuf，PooledHeapByteBuf，PooledUnsafeDirectByteBuf三個子類，PooledDirectByteBuf是在堆外進行記憶體分配的記憶體池ByteBuf，PooledHeapByteBuf是基于堆記憶體分配記憶體池ByteBuf，PooledUnsafeDirectByteBuf也是在堆外進行記憶體分配的記憶體池ByteBuf，區別在于PooledUnsafeDirectByteBuf內部使用基于PlatformDependent相關操作實作ByteBuf，具有平臺相關性，
ByteBufHolder
利用組合的方式對ByteBuf進行擴展，實際應用中我們經常發現，除了實際的資料負載之外，我們還需要存盤各種屬性值，HTTP 回應便是一個很好的例子，除了表示為位元組的內容，還包括狀態碼、cookie 等，為了處理這種常見的用例，Netty 提供了 ByteBufHolder，ByteBufHolder 也為 Netty 的高級特性提供了支持，如緩沖區池化，其中可以從池中借用 ByteBuf，并且在需要時自動釋放，
ByteBufAllocator
為了降低分配和釋放記憶體的開銷，Netty 通過 ByteBufAllocator 實作了（ByteBuf 的）池化，它可以用來分配我們所描述過的任意型別的 ByteBuf 實體，Netty提供了兩種ByteBufAllocator的實作：PooledByteBufAllocator和UnpooledByteBufAllocator，前者池化了ByteBuf的實體以提高性能并最大限度地減少記憶體碎片，
ReferenceCounted
類似GC參考計數法，Netty中ByteBuf和ByteBufHolder都實作了該介面，其主要通過方法retain(release)來增加(減少)資源被參考的次數，當參考為0時，代表該資源可以被釋放，
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標籤：Java