关于JDK中的ByteBuffer与Netty中的ByteBuf的对比

最新推荐文章于 2025-03-03 15:16:13 发布

张Roc

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分类专栏： Netty 文章标签： ByteBuffer ByteBuf

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本文对比了JDK中ByteBuffer的局限性，并深入介绍了Netty的ByteBuf如何改进这些局限，实现了更高效的读写分离及动态容量调整。通过具体代码示例展示了其内部工作机制。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

JDK中ByteBuffer的缺点

只是用一个标志位position来进行读写标记，读写操作要使用flip方法进行切换，不太友好。
因为ByteBuffer中的实际存储数据的数组是使用final修饰符修饰的，所以不可以在原来buffer的基础上动态扩容或者缩小。如果需要扩容，需要另外新建一个ByteBuffer，并将旧的ByteBuffer里面的数组复制到已经扩容的ByteBuffer.
```
 final byte[] hb;
```

Netty中的ByteBuf则完全对JDK中的ByteBuffer的缺点进行了改进

使用readerIndex和writerIndex分别维护读操作和写操作，实现读写索引分离，更加直观。
```
byte[] array;
```

ByteBuf使用的底层数据维护数组没有使用final关键字，所以存在直接在原来ByteBuf进行扩容的可能，而这件事，Betty已经为我们完成，封装在它的write系列方法当中。但是它也存在着一个上限，这个上限就是Integer.MAX_VALUE.

    public ByteBuf writeByte(int value) {
        ensureWritable0(1);//用于验证可写字节长度是否大于将要写入的字节长度。
        _setByte(writerIndex++, value);//写入一个字节并且索引加一的操作。
        return this;
    }

    final void ensureWritable0(int minWritableBytes) {
        ensureAccessible();//验证ByteBuf中的引用计数是否为零，为真则抛出异常，违背了Netty对于垃圾回收的约定
        if (minWritableBytes <= writableBytes()) {//验证可写字节长度是否大于将要写入的字节长度。
            return;//如果是大于，则什么都不做，直接返回
        }
        //如果可写字节长度小于将要写入的最小字节长度，则需要进行扩容
        if (minWritableBytes > maxCapacity - writerIndex) {//判断如果将要到达最大的上限，则抛出异常
            throw new IndexOutOfBoundsException(String.format(
                    "writerIndex(%d) + minWritableBytes(%d) exceeds maxCapacity(%d): %s",
                    writerIndex, minWritableBytes, maxCapacity, this));
        }

        // Normalize the current capacity to the power of 2.//如果可写字节长度小于将要写入的最小字节长度，并且没有达到最大上限，
        int newCapacity = alloc().calculateNewCapacity(writerIndex + minWritableBytes, maxCapacity);//计算扩容后capacity
        //扩容的当前capactiy的两倍。
        // Adjust to the new capacity.
        capacity(newCapacity);//重新设置capactiy.并进行数组的重新拷贝
    }

    public ByteBuf capacity(int newCapacity) {
        checkNewCapacity(newCapacity);//验证新生成的capacity是否大于最大整数，是则抛出异常

        int oldCapacity = array.length;
        byte[] oldArray = array;
        if (newCapacity > oldCapacity) {
            byte[] newArray = allocateArray(newCapacity);//新建一个新的数组，数组长度为新创建capacity
            System.arraycopy(oldArray, 0, newArray, 0, oldArray.length);//进行旧数组中的数组拷贝到新数组中
            setArray(newArray);//将当前buffer中的array指向新数组
            freeArray(oldArray);//释放掉旧数组
        } else if (newCapacity < oldCapacity) {
            byte[] newArray = allocateArray(newCapacity);
            int readerIndex = readerIndex();
            if (readerIndex < newCapacity) {
                int writerIndex = writerIndex();
                if (writerIndex > newCapacity) {
                    writerIndex(writerIndex = newCapacity);
                }
                System.arraycopy(oldArray, readerIndex, newArray, readerIndex, writerIndex - readerIndex);
            } else {
                setIndex(newCapacity, newCapacity);
            }
            setArray(newArray);
            freeArray(oldArray);
        }
        return this;
    }