關於JDK中的ByteBuffer與Netty中的ByteBuf的對比

原創

张Roc

2020-02-20 14:38

JDK中ByteBuffer的缺點

只是用一個標誌位position來進行讀寫標記，讀寫操作要使用flip方法進行切換，不太友好。
因爲ByteBuffer中的實際存儲數據的數組是使用final修飾符修飾的，所以不可以在原來buffer的基礎上動態擴容或者縮小。如果需要擴容，需要另外新建一個ByteBuffer，並將舊的ByteBuffer裏面的數組複製到已經擴容的ByteBuffer.
```
 final byte[] hb;
```

Netty中的ByteBuf則完全對JDK中的ByteBuffer的缺點進行了改進

使用readerIndex和writerIndex分別維護讀操作和寫操作，實現讀寫索引分離，更加直觀。
```
byte[] array;
```

ByteBuf使用的底層數據維護數組沒有使用final關鍵字，所以存在直接在原來ByteBuf進行擴容的可能，而這件事，Betty已經爲我們完成，封裝在它的write系列方法當中。但是它也存在着一個上限，這個上限就是Integer.MAX_VALUE.

    public ByteBuf writeByte(int value) {
        ensureWritable0(1);//用於驗證可寫字節長度是否大於將要寫入的字節長度。
        _setByte(writerIndex++, value);//寫入一個字節並且索引加一的操作。
        return this;
    }

    final void ensureWritable0(int minWritableBytes) {
        ensureAccessible();//驗證ByteBuf中的引用計數是否爲零，爲真則拋出異常，違背了Netty對於垃圾回收的約定
        if (minWritableBytes <= writableBytes()) {//驗證可寫字節長度是否大於將要寫入的字節長度。
            return;//如果是大於，則什麼都不做，直接返回
        }
        //如果可寫字節長度小於將要寫入的最小字節長度，則需要進行擴容
        if (minWritableBytes > maxCapacity - writerIndex) {//判斷如果將要到達最大的上限，則拋出異常
            throw new IndexOutOfBoundsException(String.format(
                    "writerIndex(%d) + minWritableBytes(%d) exceeds maxCapacity(%d): %s",
                    writerIndex, minWritableBytes, maxCapacity, this));
        }

        // Normalize the current capacity to the power of 2.//如果可寫字節長度小於將要寫入的最小字節長度，並且沒有達到最大上限，
        int newCapacity = alloc().calculateNewCapacity(writerIndex + minWritableBytes, maxCapacity);//計算擴容後capacity
        //擴容的當前capactiy的兩倍。
        // Adjust to the new capacity.
        capacity(newCapacity);//重新設置capactiy.並進行數組的重新拷貝
    }

    public ByteBuf capacity(int newCapacity) {
        checkNewCapacity(newCapacity);//驗證新生成的capacity是否大於最大整數，是則拋出異常

        int oldCapacity = array.length;
        byte[] oldArray = array;
        if (newCapacity > oldCapacity) {
            byte[] newArray = allocateArray(newCapacity);//新建一個新的數組，數組長度爲新創建capacity
            System.arraycopy(oldArray, 0, newArray, 0, oldArray.length);//進行舊數組中的數組拷貝到新數組中
            setArray(newArray);//將當前buffer中的array指向新數組
            freeArray(oldArray);//釋放掉舊數組
        } else if (newCapacity < oldCapacity) {
            byte[] newArray = allocateArray(newCapacity);
            int readerIndex = readerIndex();
            if (readerIndex < newCapacity) {
                int writerIndex = writerIndex();
                if (writerIndex > newCapacity) {
                    writerIndex(writerIndex = newCapacity);
                }
                System.arraycopy(oldArray, readerIndex, newArray, readerIndex, writerIndex - readerIndex);
            } else {
                setIndex(newCapacity, newCapacity);
            }
            setArray(newArray);
            freeArray(oldArray);
        }
        return this;
    }