我們需要一種緩存結構，可以未預知數據大小的情況下高效的管理內存。每次數據到來的時候都能保證有效的寫入，即使動態的擴展內存也不會對原有的數據進行任何挪移操作。讀取數據的時候只能順序的讀取，也不會對未讀取到的數據進行移動。
CppNet的數據流緩衝通過CBuffer類來實現，實際的數據存儲在CLoopBuffer中，loop buffer實現如其名，通過在一塊固定大小的內存上移動指針來實現順序的讀寫操作。
每個loop buffer都持有一塊來自內存池的固定大小的內存。然後通過四個指針來嚴格標識數據的位置，注意這裏是嚴格標識，所以我們申請到的內存不用memset初始化，每次讀寫通過移動指針來控制數據流動，下面着重說下指針的幾種移動情況：
- start : 指向分配內存的起始地址。
- end: 指向分配內存的末端地址。
- read: 當前讀取遊標。
- write: 當前寫入遊標。
當loop buffer第一次被創建時，指針的位置如，圖1：
start, read, write三個指針都指向內存的起始位置，這個時候 read = write 可讀取數據爲空。接下來進行數據寫入圖2：
write指針開始向右移動，記錄着下一次寫入的位置。現在可讀取的數據量是 write - read, 剩餘可寫入的內存大小是 end - write。
接下來 我們進行一次數據讀取，圖3：
read 指針開始向右移動，讀取到的數據量是 read - start，剩餘可讀取數據大小是 write - read，剩餘可寫入的內存大小依然是 end - write + (read - start)。
接下來我們將所有的數據讀取出來，圖4：
read 指針向右移動直到追上了write，現在read == write，當讀寫指針相等的時候，有兩種情況，要麼是內存被寫滿，要麼是內存塊爲空，需要一個額外的成員變量來標識。現在read追上了write，內存塊爲空，可讀取數據大小是0，可寫大小是整個內存塊的大小，爲了使可寫緩存更爲完整，以方便writev和readv的調用，每次read指針追上write指針的時候，我們都將所有指針狀態重置，恢復到圖1的狀態。
接下來又有新的數據到來，圖5：
我們看到 write 到了read 的左邊，這是因爲write 一直向右移動的時候，當指向了 end 指針，則需要重新調整指向 start，這就是loop的由來，而此時read 和 start之間有不少的距離，我們接着從start開始寫入數據，write又重新開始向右移動。現在可讀數據大小是 end - read + (write - start), 可寫數據大小是 read - write。
如果接下來還是數據寫入的話， write 就會向右移動一直追上 read。這時 read == write， 但是內存已經被寫滿了。
爲了配合readv的調用，需要有一個接口能返回當前可寫內存的起始位置和大小，通過上述的幾個過程我們可以觀察到有兩種情況：
1：圖1,圖2,圖5的時候(圖4狀態會被重置爲圖1)，只有一個可寫緩存區，起始地址是write指針，長度是read - write 或 end - write。
2：圖3的時候有兩個可寫區域，起始地址是write和start，可寫長度分別是end - write 和 read - start。
writev時需要返回所有的數據區域，與上述情況類似但操作的指針剛好相反，不再詳述。
以上的幾個過程就是loop buffer寫入和讀取的全部情況，可以看到每次數據寫入和讀取的時候只有必要數據的複製，並沒有對其他數據的移動拷貝操作。
但是loop buffer只有固定大小的內存，若是寫滿了之後還有新的數據寫入請求怎麼辦？這就是buffer表演的時候了。
CBuffer實現上其實和CLoopBuffer非常的相似，也是通過四個指針來控制數據的讀取和寫入，甚至每個指針的作用都與其相同，只不過CLoopBuffer中指針指向的內存塊的具體位置，而CBuffer中的指針指向的是CLoopBuffer內存塊。其內部通過一個單向鏈表管理所有的內存塊節點，當有數據未滿的時候，幾個指針的移動操作和loop buffer的指針完全相同。
唯一不同的是，當所有的內存塊被寫滿的時候，read == write，這時CBuffer需要重新從內存池中申請新的內存塊，並將其添加到鏈表中。
以上的實現方式存在一個問題，CLoopBuffer的指針不是順序申請的，無法通過比較指針地址來判斷讀寫的先後順序，所以每個CLoopBuffer在實現的時候都攜帶了一個自身所處隊列的索引，每次查找的時候都需要重載操作符<或>的調用來判斷順序關係，valgrind性能分析時發現這裏調用頻次極高，所以重新優化了CBuffer的時候。
重構之後的CBuffer用一個單向鏈表來管理loop buffer，寫入數據的時候如何空間不夠，則從內存池中申請新的節點添加到鏈表後邊，write指針向後移動。讀取數據的時候，一旦當前loop buffer節點的數據全部讀取完成，則將當前塊歸還給內存池，read指針向後移動。實現起來像是紅白機遊戲裏的馬里奧過浮橋，每次踩過的磚塊都會析構掉，前邊會生成新的磚塊拼成浮橋。整個讀寫過程都是從左往右順序移動的過程。
以上就是CppNet緩存管理的核心實現。
github請戳這裏。