NETTY 内存管理

ByteBuf接口方法说明

一、基础属性和容量管理

1.1 容量相关

  • capacity(): 返回当前ByteBuf的容量

  • capacity(int newCapacity): 调整ByteBuf的容量

  • maxCapacity(): 返回ByteBuf允许的最大容量

  • maxWritableBytes(): 返回最大可写字节数，等于maxCapacity() - writerIndex

1.2 内存类型

  • isDirect(): 是否是直接内存缓冲区

  • isReadOnly(): 是否是只读缓冲区

  • asReadOnly(): 将当前缓冲区转换为只读缓冲区

二、读写指针管理

2.1 读指针操作

  • readerIndex(): 获取当前读指针位置

  • readerIndex(int readerIndex): 设置读指针位置

  • markReaderIndex(): 标记当前读指针位置

  • resetReaderIndex(): 将读指针重置到上次标记的位置

2.2 写指针操作

  • writerIndex(): 获取当前写指针位置

  • writerIndex(int writerIndex): 设置写指针位置

  • markWriterIndex(): 标记当前写指针位置

  • resetWriterIndex(): 将写指针重置到上次标记的位置

2.3 读写状态

  • isReadable(): 是否可读

  • isReadable(int size): 是否可读指定字节数

  • readableBytes(): 可读字节数

  • isWritable(): 是否可写

  • isWritable(int size): 是否可写指定字节数

  • writableBytes(): 可写字节数

2.4 指针重置

  • clear(): 清空读写指针（设置为0）但不清除内容

  • setIndex(int readerIndex, int writerIndex): 同时设置读写指针

三、内存管理

3.1 内存分配

  • alloc(): 返回创建此缓冲区的ByteBufAllocator

  • unwrap(): 返回被包装的ByteBuf对象

3.2 引用计数

  • refCnt(): 获取引用计数

  • retain(): 增加引用计数

  • retain(int increment): 增加指定数量的引用计数

  • release(): 减少引用计数

  • release(int decrement): 减少指定数量的引用计数

四、数据操作

4.1 基本读写操作

不修改读写指针

  • getByte(int index): 读取指定位置的字节

  • getBytes(int index, byte[] dst): 读取字节到目标数组

  • setByte(int index, int value): 设置指定位置的字节

  • setBytes(int index, byte[] src): 从源数组写入字节

4.2 高级读写操作

  • readByte(): 读取一个字节并移动读指针

  • readBytes(byte[] dst): 读取字节到目标数组并移动读指针

  • writeByte(int value): 写入一个字节并移动写指针

  • writeBytes(byte[] src): 写入源数组的字节并移动写指针

4.3 搜索操作

  • indexOf(int fromIndex, int toIndex, byte value): 查找指定字节的位置

  • bytesBefore(byte value): 查找指定字节之前的字节数

  • forEachByte(ByteProcessor processor): 遍历所有字节进行处理

4.4 字节序

  • order(): 获取字节序

  • order(ByteOrder endianness): 设置字节序

五、特殊操作

5.1 复制和切片

  • copy(): 创建当前缓冲区的完整副本

  • slice(): 创建当前缓冲区可读部分的切片，修改会影响原缓冲区。

  • retainedSlice(): 创建当前缓冲区可读部分的切片，并增加引用计数

5.2 数据丢弃和压缩

  • discardReadBytes(): 丢弃已读字节并回收空间

  • discardSomeReadBytes(): 丢弃部分已读字节

5.3 I/O操作

  • readBytes(OutputStream out, int length): 读取字节到输出流

  • writeBytes(InputStream in, int length): 从输入流写入字节

  • getBytes(int index, GatheringByteChannel out, int length): 将字节写入到GatheringByteChannel

  • setBytes(int index, ScatteringByteChannel in, int length): 从ScatteringByteChannel读取字节

其他操作：

  • nioBuffer() - 将Netty的ByteBuf转换为Java NIO的ByteBuffer。这个转换可能是共享底层数据(零拷贝)，也可能是完全拷贝数据，具体取决于ByteBuf的实现类型。

  • hasArray()/array()方法：用于判断ByteBuf是否由堆内存的字节数组支持，如果是则可以通过array()方法直接访问底层的字节数组，这种方式效率最高。但只适用于堆内存的ByteBuf，对于直接内存的ByteBuf会抛出异常。

  • forEachByte(ByteProcessor) 高级遍历接口，支持自定义字节处理逻辑。

ByteBuf和ByteBuffer的主要区别：

  1. ByteBuf提供了读写指针分离的设计，而ByteBuffer只有一个position指针

  2. ByteBuf支持引用计数进行内存管理，而ByteBuffer需要手动管理

  3. ByteBuf提供了更丰富的API和链式调用，使用更方便

  4. ByteBuf具有池化功能，可以重用缓冲区，性能更好

使用建议

优先使用链式调用：如 buf.writeInt(1).markReaderIndex().resetReaderIndex()

避免频繁 discardReadBytes：可能引发内存复制影响性能。

结合 ByteBufAllocator：使用池化分配器提升内存利用率。