看完这篇还不清楚Netty的内存管理，那我就哭了！

 说明

在学习Netty的时候，ByteBuf随处可见，但是如何高效分配ByteBuf还是很复杂的，Netty的池化内存分配这块还是比较难的，很多人学习过，看过但是还是云里雾里的，本篇文章就是主要来讲解：Netty分配池化的堆外内存的细节，期待可以让你明白!!!

由于为了更好的表达，文章中的图我最少画了6小时，画的不熟悉，并且也强调一些细节上。

由于该源码中涉及到大量的二进制操作，建议看看其他二进制文章。

ByteBuf重要性

ByteBuf在Netty中一直存在，读写必备!ByteBuf是Netty的数据容器，高效分配ByteBuf至关重要!

Netty从socket读取数据。

Netty准备把数据写到socket中去。

通过这里我们就可以看到，再把数据写socket的之前会判断是否是堆外内存，如果不是会构造一个directbuffer对象的，细节代码如下：

所以本篇文章就是主要来讲解：Netty分配池化的堆外内存的细节，其实分配堆内存的细节很多也是类似的。

备注： 为什么不是堆外内存还要转堆外内存，为什么加这个判断，我之前也不理解，忽然有天和涤生大佬讨论，讨论讨论就清晰了，后续有空写篇。

总览

本次主要讨论的是关于池化内存的分配，PooledByteBufAllocator就是netty分配池化内存的操作入口。

其提供对外常用操作api：

Netty在发送数据的时候会判断是否是堆外内存，如果不是会进行封装的：

所有这里我们以分配池化的堆外内存为例，进行本文说明。池化的堆内存分配其实流程都差不多的。

下面我们来看看分配示例demo：

后续我们都会根据这段简单的demo进行分析。

操作入口类

PooledByteBufAllocator的初始化：

进去之后可以看到核心类的一初始化操作：

分配理论是jemalloc，可以理解为java版本的jemalloc实现。

PoolThreadCache

通过上图可以清晰的了解到PoolThreadCache的主要数据结构。

开始的时候，这些Cache里面都是没有值的，只有在调用free释放的时候(在后续释放内存中会讲解)，才会把之前分配的内存大小放到该cache的queue里面，其实每次分配的时候都是先看看是否缓存里面有，如果有直接返回，没有则进行正常的分配流程(内存分配会讲解)。

我们来看看PoolArena directArena内容：

下面我们来看看PoolArena结构。

PoolArena

通过下图可以清晰的了解到PoolArena的主要数据结构。

在PoolArena里面涉及到PoolChunkList和PoolSubpage对应的结构有PoolChunk和PoolSubpage，我们来详细的看看这2块内容。

PoolChunk

第一次的时候，PoolChunkList、PoolSubpage都是默认值，需要新增一个Chunk，默认一个Chunk是16M。内部会结构是完全二叉树一共有4096个节点，有2048个叶子节点(每个叶子节点大小为一个page，就是8k)，非叶子节点的内存大小等于左子树内存大小加上右子树内存大小。

完全二叉树结构如下：

这颗完全二叉树在java中是使用数组来进行表示的。

（编辑：源码网）

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