网络数据的基本单位永远是 byte(字节)。Java NIO 提供 ByteBuffer 作为字节的容器，但该类过于复杂，有点难用。

ByteBuf是Netty当中的最重要的工具类，它与JDK的ByteBuffer原理基本上相同，也分为堆内与堆外俩种类型，但是ByteBuf做了极大的优化，具有更简单的API，更多的工具方法和优秀的内存池设计。

1 API

Netty 的数据处理 API 通过两个组件暴露——抽象类ByteBuf 和 接口 ByteBufHolder。

ByteBuf API 的优点：

它可以被用户自定义的缓冲区类型扩展

通过内置的复合缓冲区类型实现了透明的零拷贝；

容量可以按需增长（类似于 JDK 的 StringBuilder）

在读和写这两种模式之间切换不需要调用 ByteBuffer 的 flip()方法

读和写使用了不同的索引

支持方法的链式调用

支持引用计数

支持池化

其他类可用于管理 ByteBuf 实例的分配，以及执行各种针对于数据容器本身和它所持有的数据的操作。

2 Netty 的数据容器

所有网络通信最终都是基于底层的字节流传输，因此高效、方便、易用的数据接口是迷人的，而 Netty 的 ByteBuf 生而为满足这些需求。

2.1 工作原理

ByteBuf 维护俩不同索引：一个用于读取，一个用于写入：

• 从 ByteBuf 读取时，其 readerIndex 将会被递增已经被读取的字节数
  
• 当写入 ByteBuf 时，writerIndex 也会被递增
  
• 一个读索引和写索引都设置为 0 的 16 字节 ByteBuf
  

这些索引两两之间有什么关系呢？

若打算读取字节直到 readerIndex == writerIndex，会发生啥？此时，将会到达“可读取的”数据的末尾。类似试图读取超出数组末尾的数据一样，试图读取超出该点的数据也会抛 IndexOutOfBoundsException。

• read、write 开头的 ByteBuf 方法，会推进对应索引
• set、get 开头的操作则不会。后面的这些方法将在作为一个参数传入的一个相对索引上执行操作

可指定 ByteBuf 的最大容量。试图移动写索引（即 writerIndex）超过这个值将会触

发一个异常。（默认限制 Integer.MAX_VALUE。）

内存池化

非池化的堆内与堆外的 ByteBuf 示意图

ByteBuf heapBuffer = UnpooledByteBufAllocator.DEFAULT.heapBuffer(10);
ByteBuf directBuffer = UnpooledByteBufAllocator.DEFAULT.directBuffer(10);

注意要手动将GC 无法控制的非堆内存的空间释放：

池化的堆内与堆外的 ByteBuf 示意图

字节级操作

派生缓冲区

派生缓冲区为 ByteBuf 提供了以专门的方式来呈现其内容的视图。这类视图通过以下方法创建：

• Unpooled.unmodifiableBuffer(…)
• order(ByteOrder)
• readSlice(int)

这些方法都将返回一个新的 ByteBuf 实例，但都具有自己独立的读、写和标记索引。

其内部存储和 JDK 的 ByteBuffer 一样，都是共享的。所以派生缓冲区的创建成本很低，但同时也表明若你修改了它的内容，也会同时修改对应源实例！

slice、slice(int, int)、retainedSlice、retainedSlice(int, int)

返回此缓冲区的可读字节的一部分。

此方法与buf.slice(buf.readerIndex(), buf.readableBytes())相同。

该方法不会调用retain()，引用计数不会增加。

retainedSlice系列方法调用类似slice().retain()，但此方法可能返回产生较少垃圾的缓冲区实现。

duplicate、retainedDuplicate

返回一个共享该缓冲区整个区域的缓冲区。

此方法不会修改此缓冲区的readerIndex或writerIndex

读取器和写入器标记将不会重复。

duplicate不会调用retain()，不会增加引用计数，而retainedDuplicate会。