MINA2官方教程翻译(5) 基本概念之IoBuffer

简介

IoBuffer是MINA应用程序中使用的一种字节缓冲区，它是JDK中ByteBuffer类的替代品。MINA框架出于下面两个原因没有直接使用JDK中nio包内的ByteBuffe：

• 没有提供可用的getters和putters方法，例如fill, get/putString, 和get/putAsciiInt()；
• 由于它的容量是固定的，所以不利于存储变长数据。

MINA 3 将改变这种情况。MINA框架对nio ByteBuffer做了一层封装的最主要原因是希望能够拥有一种可扩展的缓冲区。这并不是一个很好的决定。缓冲区就是缓冲区：一个用于存储临时数据的临时空间，直到这些数据被使用。其实还有些其他的解决方案，例如可以对一组nio ByteBuffer进行包装来避免数据从一个缓冲区向两个容量更大的缓冲区复制，从而得到一个容量可扩展的缓冲区。

或许在filter之间传递数据时使用InputStrea来代替字节缓冲区会更加舒适，因为这不需要提供一种可以存储数据的特性，这种数据结构可以使字节数组、字符串或者其他类型的消息等等。

最后，但并非最不重要的一点是，当前的实现并没有达成一个目标：零拷贝策略(例如当我们从socket中读取了一些数据，我们希望避免持续的数据拷贝)。如果我们使用了可以扩展的字节缓冲区，那么我们只需要在管理大数据消息时进行数据拷贝。请记住MINA ByteBuffer只不过是NIO ByteBuffer的顶层封装，当我们使用direct buffers时，很可能是一个很严重的问题。

 

IoBuffer 操作

分配一个新的Buffer

IoBuffer 是一个抽象类，所以它不能直接被实例化。分配IoBuffer，我们可以使用两种allocate()方法。

// Allocates a new buffer with a specific size, defining its type (direct or heap)
public static IoBuffer allocate(int capacity, boolean direct)

// Allocates a new buffer with a specific size
public static IoBuffer allocate(int capacity)

allocate()方法是用一个或两个参数。第一种形式使用两个参数：

• capacity - buffer的容量
• direct -buffer的类型。true 意味着得到一个direct buffer，false 意味着得到一个heap buffer

 

默认的buffer分配是由SimpleBufferAllocator 处理的。

可选的, 下面的形式也可以使用：

IoBuffer buffer = IoBuffer.allocate(8);
buffer.setAutoExpand(true);

buffer.putString("12345678", encoder);
       
// Add more to this buffer
buffer.put((byte)10);

 按照上面的例子，如果数据的长度大于8byte的话，IoBuffe会根据情况重新分配其内置的ByteBuffer，它的容量会被加倍，它的limit会增长到String被写入时的最后position。这种行为与StringBuffer工作的方式十分类似。

注意：这种程序结构在MINA3.0时会被废弃，因为这并不是增长buffer容量的最好方式。这种方式很可能被一种类似InputStream的方式所替代，在InputStream的背后很可能是一组固定长度的ByteBuffers。

 

创建自动收缩的Buffer

为了节省内存，在有些情形下我们需要释放被额外分配的内存，IoBuffer提供了autoShrink 属性来达到此目的。如果autoShrink属性被打开，当compact()方法被调用时，IoBuffer回将部分的回收其容量，只使用四分之一或是更少的容量。如果需要手动控制收缩行为，请使用shrink()方法。

让我们实践一下：

IoBuffer buffer = IoBuffer.allocate(16);
buffer.setAutoShrink(true);
buffer.put((byte)1);
System.out.println("Initial Buffer capacity = "+buffer.capacity());
buffer.shrink();
System.out.println("Initial Buffer capacity after shrink = "+buffer.capacity());

buffer.capacity(32);
System.out.println("Buffer capacity after incrementing capacity to 32 = "+buffer.capacity());
buffer.shrink();
System.out.println("Buffer capacity after shrink= "+buffer.capacity());

 我们初始化分配一个容量为16的buffer，并将自动收缩设置为true。

让我们看一下输出的结果：

Initial Buffer capacity = 16
Initial Buffer capacity after shrink = 16
Buffer capacity after incrementing capacity to 32 = 32
Buffer capacity after shrink= 16

 让我们分析一下输出：

• 初始化buffer的容量为16，因为我们使用16指定了该buffer的容量，16也就成了该buffer的最小容量
• 调用shrink()方法后，容量仍旧为16，所以无论怎么调用紧缩方法，容量都不好小于其初始容量
• 增加该buffer的容量至32，该buffer的容量达到32
• 调用 shrink()方法，容量回收至16，从而剔除了冗余的容量

再次强调，这种方式是一种默认的行为，我们不需要明确指明一个buffer是否能被收缩。

 

Buffer分配

IoBufferAllocater负责分配并管理buffer，如果你希望使用你的方式精确控制分配行为，请自己实现IoBufferAllocater 接口。

MINA提供了IoBufferAllocater的两种实现，如下：

• SimpleBufferAllocator (默认) - 每次创建一个新的buffer
• CachedBufferAllocator - 缓存buffer，使buffer在扩展时可以被重用

注意：在新版本的JVM中，使用cached IoBuffer并不能明显提高性能。

你可以自己实现IoBufferAllocator接口并在IoBuffer上调用setAllocator()方法来指定使用你的实现。