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深入Netty(1) 强大的字节容器
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（本文参考书籍netty in action编写） 什么是ByteBuf说到网络编程，大家都知道，网络数据的基本单位总是字节。ByteBuf就是一个由netty实现的字节容器，英文全称应该是ByteBuffer（字节缓冲区）。 那么为什么不叫ByteBuffer呢？这自然是因为java nio包中，提供了同样功能的东西就叫ByteBuffer，所以自己实现的当然不能和官方的重名啦。但是官方实现的ByteBuffer使用起来过于复杂繁琐，因此netty就提供了自己的实现。 ByteBuf的工作原理（如图就是一个8个字节大小的ByteBuf简易图，请忽略我对不齐的边框） ByteBuf维护了两个不同的索引，就是rederIndex和writerIndex。一个用于读取，一个用于写入。 当你读取的时候readerIndex会自动递增你读取的字节数。同样，当你写入时,writerBuffer也会递增你写入的字节数。这两个索引默认都为0（如上图）。 我们看看源码就会发现 源码中有一堆read开头的方法和write开头的方法，其中大部分的read开头的方法都会使rederIndex递增，write开头的方法都会使writerIndex递增。 然后也还有很多get或者set开头的方法。他们一般不会递增索引，而是直接对他们做操作。我们还可以给ByteBuf设置一个初始的容量，如果超出了容量的操作就会抛出异常。 那么他们是怎么被使用的呢如果学过java nio中的ByteBuffer，大家一定知道：他有两种模式：读模式和写模式，如果切换模式还得调用flip()函数。这是因为他内部其实只维护了一个索引。而netty中的ByteBuf维护了两个索引，自然就不需要flip函数了。 书归正题，一般情况下，一个被使用的ByteBuf的两个索引会如图这样分布（也就是writerIndex在后，readerIndex在前）。这样可把整个ByteBuf分成三个模块：可废弃字节（0和readerIndex之间），可读字节（readerIndex和writerIndex之间），可写字节（writerIndex之后） 可丢弃字节其实他们就是以及读过的字节。所以自然是可以丢弃的（当然也有可能会重复读取之前读过的导致不能丢弃，这得看具体业务需求） 通过调用discardReadBytes()方法可以丢弃他们并且回收空间，把这些内存变为可写的。如下： AbstractByteBuf类的实现 @Override public ByteBuf discardReadBytes() { //如果readerIndex是0 那不需要任何处理 if (readerIndex == 0) { // 判断是否可访问 ensureAccessible(); return this; } //正常情况都会不相等 if (readerIndex != writerIndex) { //把可读区域整体移到从0开始的地方 setBytes(0, this, readerIndex, writerIndex - readerIndex); //修改一下index writerIndex -= readerIndex; adjustMarkers(readerIndex); readerIndex = 0; } else { //读写相等 那只要改索引 ensureAccessible(); adjustMarkers(readerIndex); writerIndex = readerIndex = 0; } return this; }虽然这个方法看上去很美好，但是实际上会导致大量的内存复制（就是上面代码中的setBytes方法）。而且这并不会确保可写分段的内容都被擦除了（不过没关系，反正接着写会覆盖他们）。 总之，一般来说，只有当内存非常宝贵的时候，才推荐使用这种方法。一般情况不推荐使用。他的代替方法是clear() @Override public ByteBuf clear() { readerIndex = writerIndex = 0; return this; }这个方法非常轻量级，仅仅是改变了索引，把所有区域都置为可写区域，并不会清除缓存中的内容，也不会导致内存复制。所以一般更推荐在合适的时候使用这个方法而不是discardReadBytes(). 可读字节可读字节就是写过但是还没读的数据。以read开头的方法都会读取当前readerIndex位置的字节，而以skip开头的一般都会跳过当前readerIndex位置的字节。两者都会改变当前的readerIndex的位置。 最常见的使用是readByte() 会读取当前字节。如果此时可读字节为0，则会报错。 下面是一个常见的使用方法：读取所有可读的字节。 while (buf.isReadable()){ System.out.println(buf.readByte()); }其中isReadable()方法所返回的就是0，和writerIndex-readerIndex 中的较大值。 可写字节可写分段指的是一个有未定义内容的，写入就绪的内存区域。以write开头的方法都会从当前writerIndex开始写数据，并将它增加已经写入的字节数。如果写操作的目标是ByteBuf，并且没有指定源索引的值，那么默认是从他的rederIndex开始写，所以源索引区的readerIndex也同样会增加相同的大小。这个调用如下： writerBytes(ByteBuf dest); 如果写入超过容量的数据，则会报错。 如下是一个用随机整数值填充ByteBuf，直到它空间不足的例子。writeableBytes()方法在这里被采用来确定该缓冲区中是否还有足够的空间，它将返回等于(this.capacity（代表容量，后文还有讲到） - this.writerIndex)的可写字节数。 while (buf.writableBytes() >= 4){ buf.writeInt(random.nextInt()); } ByteBuf的操作 随机访问索引和顺序访问索引在ByteBuf的实现类中，有的在字段里加了一个byte数组 有的则是一个int类型的字段，叫length。 无论如何，他们的其中一个作用就是实现获取到最后一个字节的索引。最后一个字节的索引一定是byte数组的length-1或者他维护的那个length-1。为了方便调用，ByteBuf有一个方法可以快速获得这个值，那就是capacity() PooledByteBuf类的实现 protected int length; @Override public final int capacity() { return length; } UnpooledHeapByteBuf类中 byte[] array; @Override public int capacity() { return array.length; }（还有更多种实现我就不一一列举了） 有了这个capcity()方法，我们就能很简单的实现随机访问索引。 比如说我想遍历每一个值，使用如下方式即可。 for (int i = 0;i |
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