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《Netty in Action》中文版—第五章 ByteBuf
**本文翻译自《Netty in Action》第五章 **
作者:Norman Maurer, Marvin Allen Wolfthal 译者:桃小胖
本章包含
- ByteBuf—Netty的数据容器
- API详情
- 用例
- 内存分配
正如我们前面提到的,网络数据的基础单位总是字节。Java NIO用ByteBuffer做它的字节容器,但是这个类使用起来过于复杂,有时候还非常麻烦。
Netty用ByteBuf替代了ByteBuffer,这个强大的实现突破了JDK API的限制,为网络开发者提供了更好的API。
在这一章我们会展现同ByteBuffer相比,ByteBuf的出色功能和灵活性。这也让你从大体上更好地理解Netty数据处理的方式,并且为第六章ChannelPipeline和ChannelHandler的讨论做好准备。
5.1 ByteBuf API
Netty通过两个组件来提供它的数据处理(data handling)服务——抽象类ByteBuf和接口ByteBufHolder。
这里是一些ByteBuf API的优点:
- 可扩展用户定义的buffer类型
- 一个内置的composite buffer类型实现了透明的零拷贝
- 根据需求扩展(处理)能力(类似JDK StringBuilder)
- 读写模式切换不需要调用ByteBuffer的flip()方法
- 读和写采用不同的索引
- 支持方法链(method chaining)
- 支持引用计数(reference counting)
- 支持对象池(Pooling)
还有其他一些类用于管理ByteBuf实例的分配,对容器和容器中的数据执行一系列操作。我们会在学习ByteBuf和ByteBufHolder的时候详细研究这些特性。
5.2 ByteBuf类——Netty的数据容器
因为所有的网络通信都包含了字节序列的运动,所以一个高效易用的数据结构显然是必须的。Netty的ByteBuf满足甚至超越了这些需求。让我们首先来看下ByteBuf是如果用索引来简化数据存取的。
5.2.1 如何工作
ByteBuf包含两种不同的索引:一个用于读,另一个用于写。当你从一个ByteBuf读数据的时候,它的readerIndex按读取的字节数量递增。同样地,当你往一个ByteBuf中写数据时,它的writerIndex递增。图5.1 是一个空ByteBuf的布局和状态图。
图
5.1
一个
16
字节的
ByteBuf
,索引为
0
为了理解这两个索引之间的关系,考虑这么一个情况,当你一直读字节直到readerIndex碰到了writerIndex(即,它们的值相等)时,会发生什么情况。在那时,你已经到达了可读数据的尾部。试图继续读数据会触发一个IndexOutOfBoundException,就像当你试图存取一个数组尾部之外的数据时一样。
ByteBuf类中以read或者write开头的方法会增加其相应的索引值,而以set或者get开头的操作则不会。后者这些方法(以set或者get开头)在一个相对索引值(a relative value)上操作,这个相对索引值是作为输入参数被传入这些方法的。
一个ByteBuf的最大容量可以被指定,并且试图将写索引移出这个容量值的范围会触发一个异常(默认限制是Integer.MAX_VALUE)。
5.2.2 ByteBuf使用模式
用Netty的时候,你会发现一些ByteBuf常见的使用模式。在我们进一步了解它们的过程中,把图5.1——一个用不同索引控制读写的字节数组——牢记在脑子里会很有帮助。
堆内存字节缓冲区(HEAP BUFFERS)
最常用的ByteBuf模式把数据存储在JVM的堆空间。这个模式被称为字节数组(backing array),在不用对象池的情况下,提供快速分配和再分配(的功能)。如5.1所示,这个方式非常适合你处理遗留数据(legacy data)。
代码清单5.1 字节数组
注意:如果hasArray()返回false,试图存取一个字节数组(比如调用array()方法)会触发UnsupportedOperationException。这个模式(HEAP BUFFERS)和JDK的ByteBuffer使用类似。
直接内存字节缓冲区(DIRECT BUFFERS)
Direct buffer是另一种ByteBuf的模式。我们总是期望分配给对象创建的内存来自堆,但其实不一定是——ByteBuffer类和NIO一起在1.4版本被引入JDK,允许JVM的实现通过本地调用(native calls)来分配内存。这是为了避免在每个本地I/O操作的调用之前(或者之后)拷贝buffer的内容到一个intermediate buffer(或者从intermediate buffer拷贝到buffer)
ByteBuffer的Javadoc说的很明确,“direct buffer的内容会位于常规(可被)垃圾收集的堆之外”。这解释了为什么direct buffer很适合用于网络数据传输。如果你的数据放在一个堆分配的buffer里,在被送往socket发送之前,JVM实际上在内部会拷贝你的heap buffer到一个direct buffer。
Direct buffer主要的缺点是它们分配和释放的开销比heap buffer更大。如果你用的是遗留代码,你可能还会碰上另一个问题:因为数据不在堆上,你不得不做一次拷贝,如下所示。
代码清单5.2 Direct buffer数据存取
显然,这比用一个字节数组更费事,所以,如果你事先知道容器里的数据会通过一个数组存取,你也许会更倾向于用堆内存。
复合字节缓冲区(COMPOSITE BUFFERS)
第三种也是最后一种模式采用composite buffer,是多个ByteBuf实例的统一视图(an aggregated view of multiple ByteBufs)。用这个模式,你可以按需增加或者删除ByteBuf实例,这是JDK ByteBuffer完全没有的一个特性。
Netty用ByteBuf的子类CompositeByteBuf实现了这种模式,把多个buffer以一个单独的,融合的buffer的形式展现出来。
警告:一个CompositeByteBuf中的ByteBuf实例可能同时包含direct和非direct分配,如果只有一个ByteBuf实例,那么在CompositeByteBuf上调用hasArray()会返回那个ByteBuf的hasArray()值;否则,会返回false。
为了说明composite buffer的用法,我们假设有一条通过HTTP传输的消息,包含header和body两部分。这两部分由不同的应用程序模块生成,在消息被发送时被合并到一起。应用程序可以选择为多条消息采用同一个body。这种情况下,应用程序会为每条消息创建一个新的header。
因为我们不想为每条消息都分配两个buffer,用CompositeByteBuf最适合不过。它在采用通用ByteBuf API的同时,省掉了不必要的拷贝。图5.2 是最后产生的消息布局。
图5.2 CompositeByteBuf存放一个header和一个body
下面这段代码说明了用JDK的ByteBuffer是如何实现这个需求的。一个包含两个ByteBuffer的数组被创建用存放消息的header和body,第三个ByteBuffer用来存放所有数据的一份拷贝。
代码清单5.3 用ByteBuffer实现Composite buffer模式
分配和拷贝操作,还有数组管理,让这个版本的实现看起来低效和别扭。下面这段代码用CompositeByteBuf实现。
代码清单5.4 用CompositeByteBuf实现Composite buffer模式
CompositeByteBuf可能不允许从一个字节数组获取数据,那么从一个CompositeByteBuf获取数据就类似direct buffer模式,如下所示。
代码清单5.5 从一个CompositeByteBuf存取数据
注意,Netty优化了使用CompositeByteBuf的socket I/O操作,消除了所有可能的JDK buffer性能和内存使用的代价。这个优化在Netty的内部核心代码,所以没有通过API暴露出来,但是你应该意识到这个优化的效果。
COMPOSITEBYTEBUF API 除了继承自ByteBuf的方法以外,CompositeByteBuf还提供了大量额外的功能。请参考Netty Javadoc来获取完整的API清单。
5.3 字节级操作
ByteBuf提供了很多基本的读写操作之外的方法来修改它的数据。在下面几个小节我们会讨论其中最重要的几个方法。
5.3.1 随机数据获取索引
和一个普通的Java字节数组一样,ByteBuf 索引是从0开始的:第一个字节的索引是0,最后一个总是capacity()-1。从下面这段代码可以看到,存储机制的封装,让迭代(iterate)一个ByteBuf的内容变得非常简单。
代码清单5.6 获取数据
注意,获取数据采用的方法用一个索引作为一个输入参数,并不改变readerIndex或者writerIndex的值。如果需要,它们的值可以通过调用readerIndex(index)或者writerIndex(index)手动修改。
5.3.2 连续数据获取索引
ByteBuf同时有读和写的索引,但是JDK的ByteBuffer只有一个,所以你得调用flip()方法在读写模式之间做切换。从图5.3可见,一个ByteBuf被它的两个索引分成了三个区域。
图5.3 ByteBuf内部划分
5.3.3 可丢弃字节(discardable bytes)
图5.3中标记为discardable 字节的分段包含已经被读取的字节。通过调用discardReadBytes(),这部分字节可以被丢弃,同时这部分空间被回收。这个分段的初始大小是0,存在readerIndex中,并且随着读操作的执行而增加(get操作不移动readerIndex)。
图5.4是在图5.3中的buffer上调用discardReadBytes()的结果。你可以看到,discardable字节分段的空间现在已经可被写了。注意,discardReadBytes()被调用之后,不能保证writable分段的内容(是已经被丢弃的那些字节)
图5.4 丢弃已读字节之后的ByteBuf
虽然你可能忍不住经常要去调用discardReadBytes()来最大化writable分段,请注意这样做很有可能造成内存拷贝,因为readable字节(图中标为CONTENT的部分)要被移动到buffer的头部。我们建议只在真正需要的时候才调用discardReadBytes();比如,当内存是稀缺品时。
5.3.4 可读字节(readable bytes)
ByteBuf的readable字节分段存储真正的数据,一个新分配的,重新包装的(wrapped),或者刚拷贝的buffer的readerIndex默认值是0。任何以read或者skip开头的方法会按当前readerIndex值读取或者跳过数据,然后按读取的字节数增加readerIndex的值。
如果其中某个调用方法的输入参数中包括一个目标ByteBuf做为写入对象,而且输入参数没有目标索引(a destination index),那么这个目标buffer的writerIndex也会增加(因为写入了这个目标buffer);例如,
readBytes(ByteBuf dest);
当试图从一个没有readable字节的buffer从读取数据,IndexOutOfBoundsException抛出。
这段代码说明了如何读所有的readable字节。
代码清单5.7 读所有的数据
5.3.5 可写字节(writable bytes)
writable字节分段是一块包含未定义内容,待写入的内存。一个新分配的buffer的writerIndex默认值是0。任何以write开头的操作方法会从当前的writerIndex开始写数据,按写入字节的数量来增加writerIndex的值。如果写操作的源也是一个ByteBuf,并且源buffer的索引没有指定,那么源buffer的readerIndex增加同样的值。这个调用看起来像这样:
writeBytes(ByteBuf dest);
当向一个目标buffer写数据,并且超出它的容量时,IndexOutOfBoundsException抛出。
下面这段代码是一个用随机整数填满一个buffer直到空间用完的例子。writable()方法被用来判断buffer中是否还有足够的空间。
代码清单5.8 写数据
5.3.6 索引管理
JDK的InputStream定义了方法mark(int readlimit) 和reset()。这两个方法分别用来标记stream的当前位置为一个指定值,或重置当前stream到这个指定位置。
同样地,你可以通过调用markReaderIndex(),markWriterIndex(), resetReaderIndex()和resetWriterIndex()设置和重置ByteBuf readerIndex和writerIndex。这些方法和InputStream的类似,除了它们没有readlimit参数来指定何时标记会失效。
你也可以通过readerIndex(int)或者writerIndex(int)移动索引到指定位置。试图设置一个索引到一个无效的位置会导致IndexOutOfBoundException。
你可以通过调用clear()同时将readerIndex和writerIndex置为0。注意这不会清掉内存里的东西。图5.5(和图5.3一样)说明了clear()是如何工作的。
图5. 5 调用clear()之前
跟之前看到的一样,ByteBuf包括三个分段。图5.6是clear()调用之后的ByteBuf。
图5.6 调用clear()之后
调用clear()比discardReadBytes()开销小得多,因为它只是重置了索引,没有拷贝任何内存。
5.3.7 索引操作
有好几种方法可以获得ByteBuf中某个值的索引。最简单的用法是indexOf()方法。更多复杂的搜索操作可以通过执行那些用ByteBufProcessor做为输入参数的方法实现。ByteBufProcessor这个接口就定义了一个方法,
boolean process(byte value);
这个方法用来报告是否这个输入值正在被搜索过程中。
ByteBufProcessor针对常见的搜索值定义了很多便捷的方法。假设你的应用需要和所谓的Flash sockets整合,这类socket包含NULL结尾的内容。调用buffer的
forEachByte(ByteBufProcessor.FIND_NUL);
能更加简单有效地处理Flash数据,因为在处理过程中,执行的边界检查更少了。
下面的代码是一个搜索回车字符(\r)的例子。
代码清单5.9 用ByteBufProcessor来寻找\r
5.3.8 派生的buffer
一个派生的buffer将ByteBuf的内容以一种特定的方式呈现。
- duplicate()
- slice()
- slice(int, int)
- Unpooled.unmodifiableBuffer(…)
- order(ByteOrder)
- readSlice(int)
每个方法都返回一个新的ByteBuf实例,包含该实例自己的reader,writer和标记索引。和JDK ByteBuffer一样,内部的存储是和源ByteBuf共享的。这让派生buffer的创建开销不是不大,但是也意味着如果你改变了派生buffer的内容,你同时也在改变源buffer实例(source instance)的内容,所以使用时要小心。
**BYTEBUF COPYING **如果你需要的是一个现存buffer的拷贝,那么用copy()或者copy(int, int)。和一个派生的buffer不同,这些调用返回的ByteBuf有一份独立(包含独立的内容和索引)的数据拷贝。
下面的代码说明了如何用slice(int, int)来操作子ByteBuf(slice)
代码清单5.10 分割一个ByteBuf
现在我们来看下一个ByteBuf的分段(segment)拷贝和子段有什么不同。
代码清单5.11 拷贝一个ByteBuf
两种用法是类似的,除了改变原始ByteBuf的一个子段或者一个拷贝的效果是不同的。只要有可能,尽量用slice()来避免拷贝内存的开销。
5.3.9 读/写 操作
像我们提到过的,有两类读/写操作:
- get()和set()操作从一个指定的索引开始操作,不改变索引的值
- read()和write()操作从一个指定的索引开始操作,随着读/写的字节数调整索引值
表5.1 列出了最常用的get()方法。参考API文档获取完整的列表。
表5.1 get()操作
方法名称 | 描述 |
getBoolean(int) | 返回指定索引位置的boolean值 |
getByte(int) | 返回指定索引位置的byte值 |
getUnsignedByte(int) | 返回指定索引位置的无符号byte值(返回类型是short) |
getMedium(int) | 返回指定索引位置的24位(medium)值 |
getUnsignedMedium(int) | 返回指定索引位置的无符号24位(medium)值 |
getInt(int) | 返回指定索引位置的int值 |
getUnsignedInt(int) | 返回指定索引位置的无符号int值(返回类型是long) |
getLong(int) | 返回指定索引位置的long值 |
getShort(int) | 返回指定索引位置的short值 |
getUnsignedShort(int) | 返回指定索引位置的无符号short值(返回类型是int) |
getBytes(int, …) | 传送buffer数据到指定索引位置开始的目标位置 |
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这些操作基本上都有一个对应的set()方法。这些方法列在表5.2
表5.2 set()操作
方法名称 | 描述 |
setBoolean(int, boolean) | 在指定索引位置设置boolean值 |
setByte(int index, int value) | 在指定索引位置设置Byte值 |
setMedium(int index, int value) | 在指定索引位置设置24位(medium)值 |
setInt(int index, int value) | 在指定索引位置设置int值 |
setLong(int index, long value) | 在指定索引位置设置long值 |
setShort(int index, int value) | 在指定索引位置设置short值 |
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下面的代码是get()和set()方法的用法,可以看到它们并不改变读和写的索引。
代码清单5.12 get()和set()的用法
现在让我们来看下read()操作,它作用于当前的readerIndex或者writeIndex。这些read()方法像读取stream一样从ByteBuf读数据。 表5.3列出了最常用的方法。
表5.3 read()操作
方法名称 | 描述 |
readBoolean() | 返回当前readerIndex位置的boolean值, 然后readerIndex加1 |
readByte() | 返回当前readerIndex位置的byte值, 然后readerIndex加1 |
readUnsignedByte() | 返回当前readerIndex位置的无符号byte值(返回类型是short), 然后readerIndex加1 |
readMedium() | 返回当前readerIndex位置的24位(medium)值, 然后readerIndex加3 |
readUnsignedMedium() | 返回当前readerIndex位置的无符号24位(medium)值, 然后readerIndex加3 |
readInt() | 返回当前readerIndex位置的int值, 然后readerIndex加4 |
readUnsignedInt() | 返回当前readerIndex位置的无符号int值(返回类型是long), 然后readerIndex加4 |
readLong() | 返回当前readerIndex位置的long值, 然后readerIndex加8 |
readShort() | 返回当前readerIndex位置的short值, 然后readerIndex加2 |
readUnsignedShort() | 返回当前readerIndex位置的无符号short值(返回类型是int), 然后readerIndex加2 |
readBytes(ByteBuf | byte[] destination, int dstIndex [,int length]) | 从readerIndex位置(如果有指定,长度是length字节)开始,传送当前ByteBuf数据到目标ByteBuf或者byte[]。当前ByteBuf的readerIndex值根据已传送的字节数增长 |
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几乎每一个read()方法都有一个对应的write()方法,用来往一个ByteBuf添加数据。注意,列在表5.4中的这些方法的输入参数,都是待写入ByteBuf的值,而不是索引值。
表5.4 write()操作
方法名称 | 描述 |
writeBoolean(boolean) | 在当前writerIndex位置写入boolean值,然后writerIndex加1 |
writeByte(int) | 在当前writerIndex位置写入byte值,然后writerIndex加1 |
writeMedium(int) | 在当前writerIndex位置写入medium值,然后writerIndex加3 |
writeInt(int) | 在当前writerIndex位置写入int值,然后writerIndex加4 |
writeLong(long) | 在当前writerIndex位置写入long值,然后writerIndex加8 |
writeShort(int) | 在当前writerIndex位置写入short值,然后writerIndex加2 |
writeBytes(source ByteBuf | byte[] [,int srcIndex ,int length]) | 从当前writerIndex位置开始,从指定的源ByteBuf或者byte[]传送数据到当前ByteBuf。如果输入参数中提供了srcIndex和length,那么从srcIndex开始读出length长的字节。当前ByteBuf的writerIndex值根据已写入的字节数增长。 |
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代码5.13是这些方法的示例。
代码清单5.13 ByteBuf上的read()和write()操作
5.3.10 更多操作
表5.5列出了ByteBuf提供的其他一些有用的操作方法。
表5.5 其他有用的操作
方法名称 | 描述 |
isReadable() | 如果至少一字节大小的数据可读,返回true |
isWritable() | 如果至少一字节大小的数据可写,返回true |
readableBytes() | 返回可读的字节数 |
writableBytes() | 返回可写的字节数 |
capacity() | 返回ByteBuf可容纳的字节数。调用该方法后,ByteBuf会试着扩展容量直到到达maxCapacity() |
maxCapacity() | 返回ByteBuf可容纳的最大字节数 |
hasArray() | 如果ByteBuf有一个字节数组,返回true |
Array() | 如果ByteBuf有一个字节数组,返回该数组;否则,抛出异常 UnsupportedOperationException |
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5.4 ByteBufHolder接口
我们经常会发现,除了数据负载,我们还需要存储各种数据属性。一个HTTP响应就是一个很好的例子;除了以字节形式展现的消息体(content),还有状态码(status code), cookie等等。
Netty提供了ByteBufHolder来应对这样一种常见的情况。ByteBufHolder还为Netty的一些高级特性提供了支持,比如buffer池,一个ByteBuf可用从一个池中取出,然后在需要时被自动释放(回池中)。
ByteBufHolder只有一些少量的方法用来获取底层数据和引用计数。表5.6列出了这些方法(没有列出从ReferenceCounted继承的方法)。
表5. 6 ByteBufHolder操作
方法名称 | 描述 |
content() | 返回ByteBufHolder的ByteBuff数据 |
copy() | 返回ByteBufHolder的深拷贝(deep copy), 包括一份和源ByteBuf数据独立的(unshared)拷贝 |
duplicate() | 返回ByteBufHolder的浅拷贝(shallow copy),包括一份和源ByteBuf数据共享的(shared)拷贝 |
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如果你想实现一个消息对象,把消息负载(payload)存储在一个ByteBuf中,那么ByteBufHolder是个不错的选择。
5.5 ByteBuf分配
在这一节我们会说明管理ByteBuf实例的几种方法。
5.5.1 按需分配:接口ByteBufAllocator
为了减少分配和释放内存的开销,Netty用接口ByteBufAllocator实现了对象池,可以用来分配我们提到过的所有模式的ByteBuf实例。对象池的使用和具体应用有关,并不影响ByteBuf API的用法。
表5.7列出了ByteBufAllocator的一些操作
表5.7 ByteBufAllocator方法
方法名称 | 描述 |
buffer() buffer(int initialCapacity); buffer(int initialCapacity, int maxCapacity); | 返回heap或者direct ByteBuf |
heapBuffer() heapBuffer(int initialCapacity) heapBuffer(int initialCapacity, int maxCapacity) | 返回heap ByteBuf |
directBuffer() directBuffer(int initialCapacity) directBuffer(int initialCapacity, int maxCapacity) | 返回direct ByteBuf |
compositeBuffer() compositeBuffer(int maxNumComponents); compositeDirectBuffer() compositeDirectBuffer(int maxNumComponents); compositeHeapBuffer() compositeHeapBuffer(int maxNumComponents); | 返回CoompositeByteBuf,可以根据指定的 component数量来扩展heap或者direct buffer |
ioBuffer() | 返回一个用于socket I/O操作的ByteBuf |
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你可以从一个Channel(每个Channel实例都不同)或者从ChannelHandler绑定的ChannelHandlerContext中获取
ByteBufAllocator的一个引用。下面的代码说明了这两种方法。
代码清单5.14 获取一个ByteBufAllocator引用
Netty提供了ByteBufAllocator的两种实现:PoolByteBufAllocator和UnpooledByteBufAllocator。前者将ByteBuf实例放入池中,提高了性能,将内存碎片减少到最小。这个实现采用了一种内存分配的高效策略,称为jemalloc。它已经被好几种现代操作系统所采用。后者则没有把ByteBuf放入池中,每次被调用时,返回一个新的ByteBuf实例。
虽然Netty默认使用PoolByteBufAllocator,但是改变默认设置很简单,只要通过ChannelConfig API或者在Bootstrap应用程序的时候指定一个不同的allocator就可以了。更多详情可以参考第八章。
5.5.2 Unpooled buffers
有些时候,你不能获取到ByteBufAllocator的引用。在这种情况下,Netty有一个被称为Unpooled的工具类,提供了一些静态的辅助方法(helper methods)来创建unpooled ByteBuf实例。表5.8列出了其中最重要的几个方法。
表5.8 Unpooled方法
方法名称 | 描述 |
buffer() buffer(int initialCapacity) buffer(int initialCapacity, int maxCapacity) | 返回heap ByteBuf |
directBuffer() directBuffer(int initialCapacity) directBuffer(int initialCapacity, int maxCapacity) | 返回direct ByteBuf |
wrappedBuffer() | 返回 wrapped ByteBuf |
copiedBuffer() | 返回copied ByteBuf |
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Unpooled类让ByteBuf也同样适用于不需要其他的Netty组件的、无网络操作的项目,这些项目可以从这个高性能的、可扩展的buffer API中获益。
5.5.3 类ByteBufUtil
ByteBufUtil提供了一些操作ByteBuf的静态辅助方法。因为这个ByteBufUtil API是通用的,并且和内存池并无关联,所以这些辅助方法是在buffer类之外实现的(译者注:从ByteBufUtil Javadoc可见,它是继承自Object的)。
这些静态方法中最有价值的也许就是hexdump(), 它将一个ByteBuf内容以十六进制字符串的方式打印出来。这在各种情况下都很有用,比如为了调试,记录ByteBuf的内容。一个以十六进制表示的记录日志通常比直接用字节表示的更有用。此外,十六进制表示的版本很容易转换回原字节表示的形式。
另一个有用的方法是boolean equals(ByteBuf, ByteBuf),用来判断两个ByteBuf实例是否相等。如果你实现了你自己的ByteBuf子类,你也许还能发现一些其他有用的ByteBufUtil方法。
5.6 引用计数(Reference counting)
引用计数是一项通过释放不再被其他对象引用的对象的资源,来优化内存使用和性能的技术。Netty在第四版为ByteBu和ByteBufHolderf引入了引用计数,它们都实现了ReferenceCounted接口。
引用计数背后的思想不是特别复杂;它主要参与追踪某个特定对象活跃的引用数量。一个ReferenceCounted实现的实例通常从1开始计数。只要引用计数大于0,这个对象就保证不会被释放。当活跃的引用计数减少到0,对象就会被释放。注意,虽然释放的确切含义根据具体实现有所不同,但最起码,一个已经被释放的对象不能再被使用。
引用计数对对象池的实现很关键,比如让PoolByteBufAllocator减小了内存分配的开销。示例在下面两段代码里。
代码清单5.15 引用计数
代码清单5.16 释放包含引用计数的对象
如果包含引用计数的对象已经被释放,当试图获取这个对象时会抛出引用越界的异常IllegalReferenceCountException。
要注意的是,某个类可以定义它独有的释放-计数规则。比如说,我们可以想象有这么一个类,不管当前值是多少,它的release()方法总是把引用计数器设为0,因此可以即刻让所有活跃的引用失效。
**谁来负责释放?**通常来说,最后一次获取对象的代码应该负责释放它。在第六章,我们会解释这个概念和ChannelHandler以及ChannelPipeline之间的关联。
5.7 小结
这一章致力于介绍基于ByteBuf的Netty数据容器。我们首先解释了ByteBuf相比JDK ByteBuffer的一些优势。我们还强调了几种不同模式的API,并指出了它们最适合哪些使用场景。
下面是我们提到过的本章要点:
- 读写分离的索引用来控制数据存取
- 不同的内存管理策略——字节数组和direct buffer
- 代表了多个ByteBuf统一视图的composite buffer
- 数据存取的方法:搜索,分割,和拷贝
- read,write,get和set APIs
- ByteBufAllocator对象池和引用计数
在下一章,我们会把重点放在为你的数据处理逻辑提供了传输媒介的ChannelHandler。因为ChannelHandler大量使用了ByteBuf,你会看到整个Netty结构的这些重要部分将会聚集到一起。