ByteBuf是什麼？
首先當前類是ByteBuf.java類，是netty緩存的抽象類。主要包含如下幾個Index
0 <= readerIndex <= writerIndex <= capacity
包含的方法大致如下
setXxx //設置當前index對應的值
readXxx //讀
WriteXxx //寫
markXxx //標記當前index
resetXxx //reset到上面mark的index
其中AbstractByteBuf繼承實現了某些具體的類，其繼承關係如下：
主要實現了ByteBuf的 讀寫、mark、reset等方法，詳情不細說，有興趣自己看。其中裏面很多方法都僅做聲明(模板方法模式)，如
繼續往下跟可以發現如下結構圖
ByteBuf分爲safe和unsafe方式取數據
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safe方式：通過內存地址+偏移量 獲取數據
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unsafe方式：數組+下標 或 jdk底層byteBuf api拿數據
ByteBuf可分爲Heap(堆內存)、Direct(直接內存)，往下根據源碼可知道
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Heap中使用的是byte[]數據，Direct中使用的是直接內存(依賴JDK底層的DirectByteBuf，需要自己手動釋放)
Netty內存管理器
當前內存管理的繼承關係圖如下(ByteBufAllocatr是最上層)：
接下來我們來看看UnpooledByteBufAllocator和PooledByteBufAllocator的實現和區別
1 均繼承AbstractByteBufAllocator，但UnpooledByteBufAllocator更像是一個簡化的內存分配器
2 先分析UnpooledByteBufAllocator，可發現其方法僅有6個如下截圖(接下來大致分析一下)：
先看其構造方法如下
// UnpooledByteBufAllocator.java
public UnpooledByteBufAllocator(boolean preferDirect, boolean disableLeakDetector) {
super(preferDirect); //preferDirect用於決定是否使用directBuf
this.disableLeakDetector = disableLeakDetector;
}
// AbstractByteBufAllocator.java
protected AbstractByteBufAllocator(boolean preferDirect) {
// 需要兩者都爲true才標記爲使用directBuf，即需要爲unsafe
directByDefault = preferDirect && PlatformDependent.hasUnsafe();
emptyBuf = new EmptyByteBuf(this);
}
接下來看一下是如何分配的(從下面就可以判斷當前方法都會判斷是否safe，然後分別創建不同的buf)
// UnpooledByteBufAllocator.java
@Override
protected ByteBuf newHeapBuffer(int initialCapacity, int maxCapacity) {
return PlatformDependent.hasUnsafe() ? new UnpooledUnsafeHeapByteBuf(this, initialCapacity, maxCapacity) : new UnpooledHeapByteBuf(this, initialCapacity, maxCapacity);
}
@Override
protected ByteBuf newDirectBuffer(int initialCapacity, int maxCapacity) {
ByteBuf buf = PlatformDependent.hasUnsafe() ?
UnsafeByteBufUtil.newUnsafeDirectByteBuf(this, initialCapacity, maxCapacity) : new UnpooledDirectByteBuf(this, initialCapacity, maxCapacity);
return disableLeakDetector ? buf : toLeakAwareBuffer(buf);
}
3 上面簡單的分析了Unpool的，接下來就不分析下Pool的(Pool的比較長，會單獨出來講解)，注意的一點是Pool用的是
private final PoolThreadLocalCache threadCache;
PoolThreadLocalCache繼承了FastThreadLocal，是netty對ThreadLocal的一種優化，其主要優化了如下,可參見：https://www.jianshu.com/p/3fc2fbac4bb7 + https://blog.csdn.net/lirenzuo/article/details/94495469
- 不使用jdk線性探測法的 Map，自定義了InternalThreadLocalMap，使用的是下標定位，所以更快，並且不會存在內存泄漏風險
下面繼續講解一下PoolByteBufAllocator.java中是如何分配內存的，其分配內存過程如下：
取一個實例化buffer的方法解析如下：
// PoolByteBufAllocator.java
protected ByteBuf newHeapBuffer(int initialCapacity, int maxCapacity) {
PoolThreadCache cache = threadCache.get();
// 首先可看出heapArena是從cache中取出的，解析來我們可以看到分配的過程中涉及到了很多緩存
PoolArena<byte[]> heapArena = cache.heapArena;
ByteBuf buf;
if (heapArena != null) {
buf = heapArena.allocate(cache, initialCapacity, maxCapacity);
} else {
buf = new UnpooledHeapByteBuf(this, initialCapacity, maxCapacity);
}
return toLeakAwareBuffer(buf);
}
上面我們主要解析PoolArena是如何處理的，跟蹤heapArena.allocate()方法如下
// PoolArena.java
PooledByteBuf<T> allocate(PoolThreadCache cache, int reqCapacity, int maxCapacity) {
// 第一步：實例化一個buffer
PooledByteBuf<T> buf = newByteBuf(maxCapacity);
// 第二步：分配內存
allocate(cache, buf, reqCapacity);
return buf;
}
說明：上面主要分爲兩步，接下來會一個個簡析
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第一步：實例化一個buffer（跟蹤到如下）
// PooledUnsafeDirectByteBuf.java
static PooledUnsafeDirectByteBuf newInstance(int maxCapacity) {
// 他是從回收的對象池(RECYCLER.get())中直接複用，而不會重新new一個
PooledUnsafeDirectByteBuf buf = RECYCLER.get();
buf.reuse(maxCapacity);
return buf;
}
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第二步：分配內存
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分配內存這個會優先從緩存中進行分配(已使用並釋放的)，找一個差不多大小的緩存來分配掉，沒有命中緩存才進行實際的內存分配。
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// 以下的代碼是優先找一個緩存進行分配的示例
if (cache.allocateTiny(this, buf, reqCapacity, normCapacity)) {
// was able to allocate out of the cache so move on
return;
}