从 Spring Boot 程序启动深入理解 Netty 异步架构原理( 四 ) _异步架构

复合缓冲区，顾名思义就是将上述两类缓冲区聚合在一起。Netty 提供了一个 CompsiteByteBuf，可以将堆缓冲区和直接缓冲区的数据放在一起，让使用更加方便。

ByteBuf 的分配
聊完了结构和使用模式，再来看看 ByteBuf 是如何分配缓冲区的数据的。
Netty 提供了两种 ByteBufAllocator 的实现，他们分别是：

PooledByteBufAllocator，实现了 ByteBuf 的对象的池化，提高性能减少内存碎片。
Unpooled-ByteBufAllocator，没有实现对象的池化，每次会生成新的对象实例。

对象池化的技术和线程池，比较相似，主要目的是提高内存的使用率。池化的简单实现思路，是在 JVM 堆内存上构建一层内存池，通过 allocate 方法获取内存池中的空间，通过 release 方法将空间归还给内存池。
对象的生成和销毁，会大量地调用 allocate 和 release 方法，因此内存池面临碎片空间回收的问题，在频繁申请和释放空间后，内存池需要保证连续的内存空间，用于对象的分配。
基于这个需求，有两种算法用于优化这一块的内存分配：伙伴系统和 slab 系统。
伙伴系统，用完全二叉树管理内存区域，左右节点互为伙伴，每个节点代表一个内存块。内存分配将大块内存不断二分，直到找到满足所需的最小内存分片。
内存释放会判断释放内存分片的伙伴（左右节点）是否空闲，如果空闲则将左右节点合成更大块内存。
slab 系统，主要解决内存碎片问题，将大块内存按照一定内存大小进行等分，形成相等大小的内存片构成的内存集。
按照内存申请空间的大小，申请尽量小块内存或者其整数倍的内存，释放内存时，也是将内存分片归还给内存集。
Netty 内存池管理以 Allocate 对象的形式出现。一个 Allocate 对象由多个 Arena 组成，每个 Arena 能执行内存块的分配和回收。
Arena 内有三类内存块管理单元：

TinySubPage
SmallSubPage
ChunkList

Tiny 和 Small 符合 Slab 系统的管理策略，ChunkList 符合伙伴系统的管理策略。
当用户申请内存介于 tinySize 和 smallSize 之间时，从 tinySubPage 中获取内存块。
申请内存介于 smallSize 和 pageSize 之间时，从 smallSubPage 中获取内存块；介于 pageSize 和 chunkSize 之间时，从 ChunkList 中获取内存；大于 ChunkSize（不知道分配内存的大小）的内存块不通过池化分配。
Netty 的 Bootstrap说完了 Netty 的核心组件以及数据存储。再回到最开始的例子程序，在程序最开始的时候会 new 一个 Bootstrap 对象，后面所有的配置都是基于这个对象展开的。

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生成 Bootstrap 对象
Bootstrap 的作用就是将 Netty 核心组件配置到程序中，并且让他们运行起来。
从 Bootstrap 的继承结构来看，分为两类分别是 Bootstrap 和 ServerBootstrap，一个对应客户端的引导，另一个对应服务端的引导。

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支持客户端和服务端的程序引导
客户端引导 Bootstrap，主要有两个方法 bind（）和 connect（）。Bootstrap 通过 bind（）方法创建一个 Channel 。
在 bind（）之后，通过调用 connect（）方法来创建 Channel 连接。

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Bootstrap 通过 bind 和 connect 方法创建连接
服务端引导 ServerBootstrap，与客户端不同的是在 Bind（）方法之后会创建一个 ServerChannel，它不仅会创建新的 Channel 还会管理已经存在的 Channel 。

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ServerBootstrap 通过 bind 方法创建/管理连接
通过上面的描述，服务端和客户端的引导存在两个区别：

ServerBootstrap（服务端引导）绑定一个端口，用来监听客户端的连接请求。而 Bootstrap（客户端引导）只要知道服务端 IP 和 Port 建立连接就可以了。
Bootstrap（客户端引导）需要一个 EventLoopGroup，但是 ServerBootstrap（服务端引导）则需要两个 EventLoopGroup 。因为服务器需要两组不同的 Channel 。第一组 ServerChannel 自身监听本地端口的套接字。第二组用来监听客户端请求的套接字。