Netty理论五:内存池

DirectBuffer和HeapBuffer(堆外直接内存和堆内存)

  • DirectBuffer顾名思义是分配在直接内存(Direct Memory)上面的内存区域,直接内存不是JVM Runtime数据区的一部分,也不是JAVA虚拟机规范中定义的内存区域,但是这部分内存也被频繁的使用。在JDK1.4版本开始NIO引入的Channel与Buffer的IO方式使得我们可以使用native接口来在直接内存上分配内存,并用JVM堆内存上的一个引用来进行操作,当JVM堆内存上的引用被回收之后,这块直接内存才会被操作系统回收。

  • HeapBuffer即分配在JVM堆内存区域的缓冲区,我们可以简单理解为HeapBuffer就是byte[]数组的一种封装形式。

基于HeapBuffer的IO写流程通常是先要在直接内存上分配一个临时的缓冲区,然后将数据copy到直接内存,然后再将这块直接内存上的数据发送到IO设备的缓冲区,最后销毁临时直接内存区域。
而基于HeapBuffer的IO读流程也类似。使用DirectBuffer之后,避免了JVM堆内存和直接内存之间数据来回复制,在一些应用场景中性能有显著的提高。除了避免多次拷贝之外直接内存的另一个好处就是访问速度快,这跟JVM的对象访问方式有关。

DirectBuffer的缺点在于直接内存的分配与回收代价相对比较大,因此DirectBuffer适用于缓冲区可以重复使用的场景。

在Netty中,缓冲区有两种形式即HeapBuffer和DirectBuffer;对应堆内存和直接内存的池化实现分别是PooledHeapByteBuf和PooledDirectByteBuf。

Pooled和unPooled(池化与非池化)

随着JVM 虚拟机和JIT 即时编译技术的发展,对象的分配和回收是个非常轻量级的工作。但是对于缓冲区Buffer,情况却稍有不同,特别是对于堆外直接内存的分配和回收,是一件耗时的操作。为了尽量重用缓冲区,Netty 提供了基于内存池的缓冲区重用机制——即池化

  • netty通过PooledByteBufAllocator 可以创建基于内存池分配的ByteBuf对象(PooledHeapByteBuf、PooledDirectByteBuf),这样就避免了每次消息读写都申请和释放ByteBuf,这样很大程度减少了gc的次数,对性能提升是非常可观的
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  • netty通过UnpooledByteBufAllocator可以创建非池化的ByteBuf对象,
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内存分配与释放

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使用注意事项

Netty高级功能(二):业务处理中线程池和内存池的使用

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