什么是ByteBuf

##什么是Buffer

buffer中文名又叫缓冲区，按照维基百科的解释，是”在数据传输时，在内存里开辟的一块临时保存数据的区域”。它其实是一种化同步为异步的机制，可以解决数据传输的速率不对等以及不稳定的问题。

Buffer在其他场景的具体应用

根据这个定义，我们可以知道涉及I/O(特别是I/O写)的地方，基本会有buffer的存在。

就Java来说，我们非常熟悉的Old I/O–InputStream&OutputStream系列API，基本都是在内部使用到了buffer。

Java课程老师就教过，outputStream.write()只将内容写入了buffer，必须调用outputStream.flush()，才能保证数据写入生效！

而NIO中则直接将buffer这个概念封装成了对象，其中最常用的大概是ByteBuffer了。于是使用方式变为了：将数据写入Buffer，flip()一下，然后将数据读出来。于是，buffer的概念更加深入人心了！

Buffer的意义

TCP报文有个比较大的特点，就是它传输的时候，会先把应用层的数据项拆开成字节，然后按照自己的传输需要，选择合适数量的字节进行传输。什么叫”自己的传输需要”？首先TCP包有最大长度限制，那么太大的数据项肯定是要拆开的。其次因为TCP以及下层协议会附加一些协议头信息，如果数据项太小，那么可能报文大部分都是没有价值的头信息，这样传输是很不划算的。因此有了收集一定数量的小数据，并打包传输的Nagle算法(这个东东在HTTP协议里会很讨厌，Netty里可以用setOption(“tcpNoDelay”, true)关掉它)。

TCP传输分次

发送时，我们这样分3次写入(‘|’表示两个buffer的分隔):

ABC | DEF | GHI

接收时，可能变成了这样:

AB | CDEFG | H | I

为什么需要ByteBuf

当需要与远程进行交互时，需要以字节码发送/接收数据。由于各种原因，一个高效、方便、易用的数据接口是必须的

ByteBuf用途

ByteBuf有两部分：一个用于读，一个用于写。ByteBuf的默认最大容量限制是Integer.MAX_VALUE

ByteBuf类似于一个字节数组,最大的区别是读和写的索引可以用来控制对缓冲区数据的访问

ByteBuf类型区分

Heap Buffer(堆缓冲区)

存储于： 堆内存

提供了直接访问数组的方法,ByteBuf.array 来获取byte[]数据, 访问非堆缓冲区ByteBuf的数组会导致 UnsupportedOpeaarationException,可以用ByteBuf.hasArray()进行检查

Direct Buffer(直接缓冲区)

在堆之外直接分内存，使用时需要考虑最大内存容量以及如何西安至它,直接缓冲区在传输数据时性能很好,但是分配和释放过程较为复杂，Netty使用内存池来解决这样的问题,直接缓冲区不支持数组直接访问数据，但是我们可以间接的访问数据数组

ByteBuf directBuf =  Unpooled.directBuffer(16);
if(!directBuf.hasArray()){
      int len =  directBuf.readableBytes();
      byte[] arr = new byte[len];
      directBuf.getBytes(0, arr);
  }

Composite Buffer(复合缓冲区)

复合缓冲区，我们可以创建多个不同的 ByteBuf，然后提供一个这些 ByteBuf

有点类似组合模式

Netty 提供了 CompositeByteBuf 类来处理复合缓冲区，CompositeByteBuf只是一个视图，CompositeByteBuf.hasArray()总是返回 false，因为它可能包含一些直接或间接的不同类型的 ByteBuf