概念
Pre
概述
Netty的ByteBuf是一个强大的字节容器，用于处理字节数据。它提供了比Java标准库中的ByteBuffer更灵活和高效的方式来操作字节数据。
ByteBuf简介
Netty的ByteBuf是一个字节容器，它提供了一种更灵活和高效的方式来操作字节数据。与ByteBuffer不同，ByteBuf具有可扩展的缓冲区，可以动态调整容量，而不需要创建新的缓冲区对象。
ByteBuf的主要特性
- 可读性和可写性： ByteBuf具有读和写两种模式。读操作和写操作是相互独立的，因此可以在不同的操作中使用同一段数据。
- 零拷贝： ByteBuf支持零拷贝操作，这意味着可以直接操作底层内存，而无需将数据复制到中间缓冲区。
- 引用计数： ByteBuf使用引用计数来跟踪对缓冲区的活动引用，这有助于防止内存泄漏。
结构
ByteBuf有三个关键的指针，分别是readerIndex、writerIndex和capacity。
- readerIndex表示读操作的起始位置，
- writerIndex表示写操作的起始位置，
- capacity表示ByteBuf的容量
- 从结构上来说，ByteBuf 由一串字节数组构成。数组中每个字节用来存放信息。
- ByteBuf 提供了两个索引，一个用于读取数据，一个用于写入数据。这两个索引通过在字节数组中移动，来定位需要读或者写信息的位置。
读写操作： 通过readerIndex和writerIndex来进行读写操作，支持顺序读写和随机读写
- 当从 ByteBuf 读取时，它的 readerIndex（读索引）将会根据读取的字节数递增。
- 同样，当写 ByteBuf 时，它的 writerIndex 也会根据写入的字节数进行递增。
- 需要注意的是极限的情况是 readerIndex 刚好读到了 writerIndex 写入的地方。 如果 readerIndex 超过了 writerIndex 的时候，Netty 会抛出 IndexOutOf-BoundsException 异常。
API
ByteBuf的创建
ByteBuf buffer = Unpooled.buffer(10); // 创建一个初始容量为10的ByteBuf
读写操作示例
// 写入数据 buffer.writeBytes("Hello".getBytes()); // 读取数据 byte[] data = new byte[buffer.readableBytes()]; buffer.readBytes(data); System.out.println(new String(data));
引用计数操作
// 引用计数 +1 buffer.retain(); // 引用计数 -1，如果引用计数为0，则释放相关资源 buffer.release();
其他常用操作
- 获取和设置索引位置的字节值。
- 查找指定字节或字节数组的位置。
- 派发读/写索引而不实际移动数据。
Code 演示
import io.netty.buffer.ByteBuf; import io.netty.buffer.Unpooled; import io.netty.util.CharsetUtil; public class NettyByteBuf { public static void main(String[] args) { // 创建byteBuf对象，该对象内部包含一个字节数组byte[14] // 通过readerindex和writerIndex和capacity，将buffer分成三个区域 // 已经读取的区域：[0,readerindex) // 可读取的区域：[readerindex,writerIndex) // 可写的区域: [writerIndex,capacity) ByteBuf byteBuf = Unpooled.buffer(14); System.out.println("byteBuf=" + byteBuf); printBytebuf(byteBuf); System.out.println("================="); for (int i = 0; i < 8; i++) { byteBuf.writeByte(i); } System.out.println("byteBuf=" + byteBuf); printBytebuf(byteBuf); System.out.println("================="); for (int i = 0; i < 5; i++) { System.out.println(byteBuf.getByte(i)); } System.out.println("byteBuf=" + byteBuf); printBytebuf(byteBuf); System.out.println("================="); for (int i = 0; i < 5; i++) { System.out.println(byteBuf.readByte()); } System.out.println("byteBuf=" + byteBuf); printBytebuf(byteBuf); System.out.println("================="); //用Unpooled工具类创建ByteBuf String text = "hello,artisan!" ; ByteBuf byteBuf2 = Unpooled.copiedBuffer(text , CharsetUtil.UTF_8); //使用相关的方法 if (byteBuf2.hasArray()) { byte[] content = byteBuf2.array(); //将 content 转成字符串 System.out.println(new String(content, CharsetUtil.UTF_8)); System.out.println("byteBuf2=" + byteBuf2); printBytebuf(byteBuf2); System.out.println("================="); // 获取数组0这个位置的字符h的ascii码，h=104 System.out.println(byteBuf2.getByte(0)); System.out.println("================="); //可读的字节数 14 int len = byteBuf2.readableBytes(); System.out.println("len=" + len); printBytebuf(byteBuf2); System.out.println("================="); //使用for取出各个字节 for (int i = 0; i < len; i++) { System.out.println((char) byteBuf2.getByte(i)); } printBytebuf(byteBuf2); System.out.println("================="); //范围读取 System.out.println(byteBuf2.getCharSequence(0, 6, CharsetUtil.UTF_8)); printBytebuf(byteBuf2); System.out.println("================="); System.out.println(byteBuf2.getCharSequence(6, 8, CharsetUtil.UTF_8)); printBytebuf(byteBuf2); } } public static void printBytebuf(ByteBuf byteBuf){ System.out.println("readerIndex:" + byteBuf.readerIndex()); System.out.println("writerIndex:" + byteBuf.writerIndex()); System.out.println("capacity:" + byteBuf.capacity()); } }
输出
byteBuf=UnpooledByteBufAllocator$InstrumentedUnpooledUnsafeHeapByteBuf(ridx: 0, widx: 0, cap: 14) readerIndex:0 writerIndex:0 capacity:14 ================= byteBuf=UnpooledByteBufAllocator$InstrumentedUnpooledUnsafeHeapByteBuf(ridx: 0, widx: 8, cap: 14) readerIndex:0 writerIndex:8 capacity:14 ================= 0 1 2 3 4 byteBuf=UnpooledByteBufAllocator$InstrumentedUnpooledUnsafeHeapByteBuf(ridx: 0, widx: 8, cap: 14) readerIndex:0 writerIndex:8 capacity:14 ================= 0 1 2 3 4 byteBuf=UnpooledByteBufAllocator$InstrumentedUnpooledUnsafeHeapByteBuf(ridx: 5, widx: 8, cap: 14) readerIndex:5 writerIndex:8 capacity:14 ================= hello,artisan! byteBuf2=UnpooledByteBufAllocator$InstrumentedUnpooledUnsafeHeapByteBuf(ridx: 0, widx: 14, cap: 42) readerIndex:0 writerIndex:14 capacity:42 ================= 104 ================= len=14 readerIndex:0 writerIndex:14 capacity:42 ================= h e l l o , a r t i s a n ! readerIndex:0 writerIndex:14 capacity:42 ================= hello, readerIndex:0 writerIndex:14 capacity:42 ================= artisan! readerIndex:0 writerIndex:14 capacity:42
