Netty内存池的整体架构

一、为什么要实现内存管理？

• Netty 作为底层网络通信框架，网络IO读写必定是非常频繁的操作，考虑到更高效的网络传输性能，堆外内存DirectByteBuffer必然是最合适的选择。堆外内存在 JVM 之外，在有效降低 JVM GC 压力的同时，还能提高传输性能。
• 堆外内存是非常宝贵的资源，申请和释放都是高成本的操作，使用不当还可能造成严重的内存泄露等问题 。那么进行池化管理，如使用Netty提供的PooledUnsafeDirectByteBuf，多次重用是比较有效的方式。从申请内存大小的角度讲，申请多大的DirectByteBuffer进行池化又会是一大问题，太大会浪费内存，太小又会出现频繁的扩容和内存复制！所以呢，就需要有一个合适的内存管理算法，尽量避免多个Nio线程之间的竞争、解决高效分配内存，和内存碎片化的问题。所以一个优秀的内存管理算法必不可少。
• 就内存管理而言，GC带给我们的价值不言而喻，减轻了内存管理带给程序员的困扰，为函数式编程（大量的临时对象）、脚本语言编程带来了春天。但是对于QPS非常高，比如1M级，在每次处理中即便是产生1K的垃圾，都会导致频繁的GC。在这种模式下，手动回收内存的机制，效率更高。

二、内存管理中各组件关系

Netty内存管理中各组件关系如下图，首先PooledByteBufAllocator通过PoolThreadCache获取PoolArena，然后PoolArena选取一个PoolChunkList分配PoolChunk，PoolChunk中分配内存Page，Page中分配PoolSubpage，最后初始化PooledUnsafeDirectByteBuf。若PooledUnsafeDirectByteBuf被释放，将会添加到PoolThreadCache重复利用。

三、内存池层级结构

四、内存申请流程