netty的ByteBuf和java的ByteBuffer

Byte字节

java中byte类型被定义为二进制字节，一说到二进制，那么联想到二进制文件视频、图片等等、也就是j多用于对File进行是I/O操作的时候

Buffer缓冲区

缓冲区(Buffer)就是在内存中预留指定大小的存储空间用来对输入/输出(I/O)的数据作临时存储，这部分预留的内存空间就叫做缓冲区：

这个其实是很好理解的日常查看视频、经常出现请等待缓存，视频就是一堆图片组成一帧一张图片，大部分视频都通过编码压缩，那么加载的时候不可能一帧加载完了就给你展示.涉及视频编码知识;视频一帧一帧加载成了一个片段才给你播出.这个就是缓冲区;

java中为什么要缓冲区？很简单，你一个new出来的对象能复用就多复用；尽量减少声明新变量；不仅仅是代码美观干净，也是为了减少内存损耗； 同样的缓冲区也是如此；即重用、减少内存损耗

Nio的ByteBuffer

基本方法使用这个demo过一遍就ok、jdk 1.4以上 即可

import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.buffer.CompositeByteBuf;
import io.netty.buffer.Unpooled;
import org.junit.Test;

import java.nio.ByteBuffer;

public class NettyDemo {
    @Test
    public void TestByteBuf()
    {

        ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(88);
        // 一种新的动态缓冲区被创建。在内部，实际缓冲区是被“懒”创建，从而避免潜在的浪费内存空间。
        ByteBuf b = Unpooled.buffer(4);
        System.out.println(b.capacity());
        // 当第一个执行写尝试，内部指定初始容量 4 的缓冲区被创建
        b.writeByte('1');

        b.writeByte('2');
        b.writeByte('3');
        b.writeByte('4');
        System.out.println(b.capacity());
        // 当写入的字节数超过初始容量 4 时，
        //内部缓冲区自动分配具有较大的容量
          b.writeByte('5');
        System.out.println(b.capacity());
    }
}

缺陷

第一点

ByteBuffer的长度是固定的，一旦分配完成就不能进行扩容和收缩，当需要操作的对象大于Buffer的容量时，会发生异常；

第二点

在进行读写状态切换时，需要调用flip()或rewind()方法改变指针position的位置，稍有不慎，就不能完成任务；

Netty的ByteBuf

netty为了修复上面两个蛋痛的问题，重写了ByteBuffer、即ByteBuf；

自动扩容

@Test
public void TestByteBuf()
{

    ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(88);
    // 一种新的动态缓冲区被创建。在内部，实际缓冲区是被“懒”创建，从而避免潜在的浪费内存空间。
    ByteBuf b = Unpooled.buffer(4);
    System.out.println(b.capacity());
    // 当第一个执行写尝试，内部指定初始容量 4 的缓冲区被创建
    b.writeByte('1');

    b.writeByte('2');
    b.writeByte('3');
    b.writeByte('4');
    System.out.println(b.capacity());
    // 当写入的字节数超过初始容量 4 时，
    //内部缓冲区自动分配具有较大的容量
      b.writeByte('5');
    System.out.println(b.capacity());
}

注意：

1. 当申请的新空间大于阀值时，采用每次步进4MB的方式进行扩张内存，而不是倍增，因为这会造成内存膨胀和浪费

2. 而但申请的新空间小于阀值时，则以64为基数进行倍增而不是步进，因为当内存比较小的时候，倍增是可以接受的（64 -> 128 和 10Mb -> 20Mb相比链接！

   位置指针

ByteBuf通过两个位置指针来协助缓冲区的读写操作，读操作使用readerIndex，写操作使用writerIndex。
readerIndex和writerIndex的取值一开始都是0，随着数据的写入writerIndex会增加，读取数据会使readerIndex增加，但是它不会超过writerIndex。在读取之后，0～readerIndex的就被视为discard的，调用discardReadBytes方法，可以释放这部分空间，它的作用类似ByteBuffer的compact方法。readerIndex和writerIndex之间的数据是可读取的，等价于ByteBuffer position和limit之间的数据。writerIndex和capacity之间的空间是可写的，等价于ByteBuffer limit和capacity之间的可用空间。
由于写操作不修改readerIndex指针，读操作不修改writerIndex指针，因此读写之间不再需要调整位置指针，这极大地简化了缓冲区的读写操作，避免了由于遗漏或者不熟悉flip()操作导致的功能异常。

@Test
public void TestByteBufReadWriteIndex()
{
    ByteBuf b = Unpooled.buffer();
    System.out.println("读:"+b.readerIndex());
    System.out.println("写:"+b.writerIndex());
    b.writeByte('1');
    b.writeByte('2');
    b.writeByte('3');
    b.writeByte('4');
    b.writeByte('5');
    System.out.println("读:"+b.readerIndex());
    System.out.println("写:"+b.writerIndex());

    b.readBytes(5);
    System.out.println("读:"+b.readerIndex());
    System.out.println("写:"+b.writerIndex());
}

复合缓冲

最好使用我的这个netty版本

<dependency>
    <groupId>io.netty</groupId>
    <artifactId>netty-all</artifactId>
    <version>4.1.30.Final</version>
</dependency>

测试版本过低这段代码报错

       @Test
    public void TestByteBuffhhc()
    {
        //组合缓冲区
        CompositeByteBuf compBuf = Unpooled.compositeBuffer();
//堆缓冲区
        ByteBuf heapBuf = Unpooled.buffer(8);
//直接缓冲区
        ByteBuf directBuf = Unpooled.directBuffer(16);
//添加ByteBuf到CompositeByteBuf
        compBuf.addComponents(heapBuf, directBuf);
//删除第一个ByteBuf
        compBuf.removeComponent(0);
        Iterator<ByteBuf> iter = compBuf.iterator();
        while(iter.hasNext()){
            System.out.println(iter.next().toString());
        }

//使用数组访问数据
        if(!compBuf.hasArray()){
            int len = compBuf.readableBytes();
            byte[] arr = new byte[len];
            compBuf.getBytes(0, arr);
        }
    }

参考：

[https://waylau.gitbooks.io/netty-4-user-guide/Architectural%20Overview/Rich%20Buffer%20Data%20Structure.html](https://waylau.gitbooks.io/netty-4-user-guide/Architectural Overview/Rich Buffer Data Structure.html)

https://blog.csdn.net/xialong_927/article/details/81044759

https://blog.csdn.net/u010853261/article/details/53690780/