netty源码解解析(4.0)-24 ByteBuf基于内存池的内存管理
io.netty.buffer.PooledByteBuf<T>使用内存池中的一块内存作为自己的数据内存,这个块内存是PoolChunk<T>的一部分。PooledByteBuf<T>是一个抽象类型,它有4个派生类:
- PooledHeapByteBuf, PooledUnsafeHeapByteBuf 使用堆内存的PooledByteBuffer<byte[]>。
- PooledDirectByteBuf, PooledUnsafeDirectByteBuf 使用直接内存的PooledByteBuf<ByteBuffer>。
初始化
PooledByteBuf的初始化过程分为两个步骤:创建实例;初始化内存。这两个步骤的代码如下:
protected PooledByteBuf(Recycler.Handle recyclerHandle, int maxCapacity) { super(maxCapacity); this.recyclerHandle = recyclerHandle; } void init(PoolChunk<T> chunk, long handle, int offset, int length, int maxLength, PoolThreadCache cache) { init0(chunk, handle, offset, length, maxLength, cache); } private void init0(PoolChunk<T> chunk, long handle, int offset, int length, int maxLength, PoolThreadCache cache) { assert handle >= 0; assert chunk != null; this.chunk = chunk; memory = chunk.memory; allocator = chunk.arena.parent; this.cache = cache; this.handle = handle; this.offset = offset; this.length = length; this.maxLength = maxLength; tmpNioBuf = null; }
创建实例时调用的构造方法只是为maxCapacity和recyclerHandler属性赋值,构造方法是protected,不打算暴露到外面。派生类都提供了newInstance方法创建实例,以PooledHeapByteBuf为例,它的newInstance方法实现如下:
1 private static final Recycler<PooledHeapByteBuf> RECYCLER = new Recycler<PooledHeapByteBuf>() { 2 @Override 3 protected PooledHeapByteBuf newObject(Handle handle) { 4 return new PooledHeapByteBuf(handle, 0); 5 } 6 }; 7 8 static PooledHeapByteBuf newInstance(int maxCapacity) { 9 PooledHeapByteBuf buf = RECYCLER.get(); 10 buf.reuse(maxCapacity); 11 return buf; 12 }
这里的newInstance使用RECYCLER创建实例对象。Recycler<T>是一个轻量级的,支持循环使用的对象池。当对象池中没有可用对象时,会在第4行使用构造方法创建一个新的对象。
init调用init0初始化数据内存,init0方法为几个内存相关的关键属性赋值:
- chunk: PoolChunk<T>对象,这个PooledByteBuf使用的内存就是它的一部分。
- memory: 内存对象。更准确地说,PooledByteBuf使用的内存是它的一部分。
- allocator: 创建这个PooledByteBuf的PooledByteBufAllocator对象。
- cache: 线程专用的内存缓存。分配内存时会优先从这个缓存中寻找合适的内存块。
- handle: 内存在chunk中node的句柄。chunk使用handle可以计算出它对应内存的起始位置offset。
- offset: 分配内存的起始位置。
- length: 分配内存的长度,也是这个PooledByteBuf的capacity。
- maxLength: 这块内存node的最大长度。当调用capacity(int newCapacity)方法增加capacity时,只要newCapacity不大于这个值,就不用从新分配内存。
内存初始化完成之后,这个PooledByteBuf可使用的内存范围是memory内存中[offset, offset+length)。idx方法可以把ByteBuf的索引转换成memory的索引:
1 protected final int idx(int index) { 2 return offset + index; 3 }