netty系列之:不用怀疑,netty中的ByteBuf就是比JAVA中的好用
简介
netty作为一个优秀的的NIO框架，被广泛应用于各种服务器和框架中。同样是NIO，netty所依赖的JDK在1.4版本中早就提供nio的包，既然JDK已经有了nio的包，为什么netty还要再写一个呢？
不是因为JDK不优秀，而是因为netty的要求有点高。
ByteBuf和ByteBuffer的可扩展性
在讲解netty中的ByteBuf如何优秀之前，我们先来看一下netty中的ByteBuf和jdk中的ByteBuffer有什么关系。
事实上，没啥关系，只是名字长的有点像而已。
jdk中的ByteBuffer，全称是java.nio.ByteBuffer,属于JAVA nio包中的一个基础类。它的定义如下：
public abstract class ByteBuffer
extends Buffer
implements Comparable<ByteBuffer>
而netty中的ByteBuf，全称是io.netty.buffer,属于netty nio包中的一个基础类。它的定义如下：
public abstract class ByteBuf
implements ReferenceCounted, Comparable<ByteBuf>
两者的定义都很类似，两者都是抽象类，都需要具体的类来实现他们。
但是，当你尝试去创建一个类来继承JDK的ByteBuffer，则会发现继承不了，为什么命名一个abstract的类会继承不了呢？
仔细研究会发现，在ByteBuffer中，定义了下面两个没有显示标记其作用域访问的方法：
abstract byte _get(int i); // package-private
abstract void _put(int i, byte b); // package-private
根据JDK的定义，没有显示标记作用域的方法，默认其访问访问是package，当这两个方法又都是abstract的，所以只有同一个package的类才能继承JDK的ByteBuffer。
当然，JDK本身有5个ByteBuffer的实现，他们分别是DirectByteBuffer,DirectByteBufferR,HeapByteBuffer,HeapByteBufferR和MappedByteBuffer。
但是JDK限制了用户自定义类对ByteBuffer的扩展。虽然这样可以保证ByteBuffer类在使用上的安全性，但是同时也现在了用户需求的多样性。
既然JDK的ByteBuffer不能扩展，那么很自然的netty中的ByteBuf跟它就没有任何关系了。
netty中的ByteBuff是参考了JDK的ByteBuffer，并且做了很多有意义的提升，让ByteBuff更加好用。
和JDK的ByteBuffer相比，netty中的ByteBuf并没有扩展的限制，你可以自由的对其进行扩展和修改。
不同的使用方法
JDK中的ByteBuffer和netty中的ByteBuff都提供了对各种类型数据的读写功能。
但是相对于netty中的ByteBuff, JDK中的ByteBuffer使用其来比较复杂，因为它定义了4个值来描述ByteBuffer中的数据和使用情况，这四个值分别是：mark,position,limit和capacity。
- capacity是它包含的元素数。 capacity永远不会为负且永远不会改变。
- limit是不应读取或写入的第一个元素的索引。 limit永远不会为负，也永远不会大于其容量。
- position是要读取或写入的下一个元素的索引。 position永远不会为负，也永远不会大于其限制。
- mark是调用 reset 方法时其位置将重置到的索引。 mark并不一定有值，但当它有值的时候，它永远不会是负的，也永远不会大于position。
上面4个值的关系是：
0 <= mark <= position <= limit <= capacity
然后JDK还提供了3个处理上面4个标记的方法：
- clear : 将 limit设置为capacity，并将position设置为0,表示可以写入。
- flip : 将 limit设置为当前位置，并将position设置为0.表示可以读取。
- rewind : limit不变，将position设置为0,表示重新读取。
是不是头很大？
太多的变量，太多的方法，虽然现在你可能记得，但是过一段时间就会忘记到底该怎么正确使用JDK的ByteBuffer了。
和JDK不同的是，netty中的ByteBuff,只有两个index，分别是readerIndex 和 writerIndex 。
除了index之外，ByteBuff还提供了更加丰富的读写API，方便我们使用。
性能上的不同
对于JDK的java.nio.ByteBuffer来说，当我们为其分配空间的时候，buffer中会被使用0来填充。虽然这些0可能会马上被真正有意义的值来进行替换。但是不可否认，填充的过程消耗了CPU和内存。
另外JDK的java.nio.ByteBuffer是依赖于垃圾回收器来进行回收的，但是我们之前讲过了，ByteBuffer有两种内型，一种是HeapBuffer，这种类型是由JVM进行管理的，用垃圾回收器来进行回收是没有问题的。
但是问题在于还有一类ByteBuffer是DirectByteBuffer，这种Buffer是直接分配在外部内存上的，并不是由JVM来进行管理.通常来说DirectBuffer可能会存在较长的时间，如果短时间分配大量的短生命周期的DirectBuffer,会导致这些Buffer来不及回收，从而导致OutOfMemoryError.
另外使用API来回收DirectBuffer的速度也不是那么快。
相对而言，netty中的ByteBuf使用的是自己管理的引用计数。当ByteBuf的引用计数归零的时候，底层的内存空间就会被释放，或者返回到内存池中。
我们看一下netty中direct ByteBuff的使用：
ByteBufAllocator alloc = PooledByteBufAllocator.DEFAULT;
ByteBuf buf = alloc.directBuffer(1024);
...
buf.release(); // 回收directBuffer
当然，netty这种自己管理引用计数也有一些缺点，可能会在pooled buffer被垃圾回收之后，pool中的buffer才返回，从而导致内存泄露。
还好，netty提供了4种检测引用计数内存泄露的方法，分别是：
- DISABLED---禁用泄露检测
- SIMPLE --默认的检测方式，占用1% 的buff。
- ADVANCED - 也是1%的buff进行检测，不过这个选项会展示更多的泄露信息。
- PARANOID - 检测所有的buff。
具体的检测选项如下：
java -Dio.netty.leakDetection.level=advanced ...
总结
以上就是netty中优秀的ByteBuff和JDK中的对比。还不赶紧用起来。
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