[Netty] 바이트버퍼(ByteBuffer)

 

자바 네트워크 소녀 Netty" 공부하면서 정리한 내용입니다.

 

버퍼는 데이터를 저장하는 저장소로써  자바에서는 Buffer라는 추상클래스와 그 하위클래스를 제공하여, 저장된 데이터를 다양한 형식으로 읽고 쓰도록 메서드를 제공해준다.

 

Netty에서는 자체적으로 바이트버퍼를 제공한다.

 

1. 자바의 바이트 버퍼

바이트 버퍼는 배열 상태를 관리하기 위해 3가지 속성을 가진다.

1. capacity: 버퍼에 저장할 수 있는 데이터로 한번 정하면 변경 불가능.

2. position: 읽기 또는 쓰기 작업 중인 위치(index)

3. limit : 읽고 쓸 수 있는 버퍼 공간의 최대치(capacity보다 크게 설정할 수 없음)

 

자바의 바이트 버퍼

 

자바의 바이트버퍼는 읽기와 쓰기를 분리하여 생각해야 한다.(읽기 전용 인덱스, 쓰기 전용 인덱스 제공 x)

읽기 작업을 할 경우 쓰기 작업 이후에 flip 메서드로 작업 위치(position)를 변경해서 사용해야 한다. 

 

 

2. Netty의 바이트 버퍼

Netty의 바이트 버퍼는 자바의 바이트 버퍼에 비해 더 빠른 성능을 제공한다.

 

a. 네트의 바이트 버퍼 특징

• 별도의 읽기 인덱스와 쓰기 인덱스
• flip 메서드 없이 읽기 쓰기 가능
• 가변 바이트 버퍼
• 바이트 버퍼 풀
• 복합 버퍼
• 자바의 바이트 버퍼와의 상호 변환

네티의 바이트 버퍼

 

b. 종류와 생성 방법

	풀링함(생성 방법)	풀링 안함(생성방법)
힙 버퍼	PooledHeapByteBuf (ByteBufAllocator.DEFAULT.heapBuffer())	UnpooledHeapByteBuf (Unpooled.buffer())
다이렉트 버퍼	PooledDirectByteBuf (ByteBufAllocator.DEFAULT.directBuffer())	UnpooledDirectByteBuf (Unpooled.directBuffer())

 

힙 버퍼: JVM 힙 영역에 할당되는 것으로 GC에 의해 메모리 해제(작은 데이터 또는 자주 변경될 때 적합

다이렉트 버퍼: 운영체제의 네이티브 메모리에 할당되는 것으로 명시적으로 메모리를 해제(대량 데이터에 적합)

 

Pooled: 미리 일정량의 바이트 버퍼를 할당하여 풀에 넣어두고 재사용

Unpooled: 필요할 때 마다 버퍼 생성

 

c. 읽기 쓰기

• 쓰기: write[타입]();  ex. writeInt(), writeShort() 등 ...
• 읽기: read[타입](): ex. readInt(), readShort() 등 ..

 

d. 엔디안 변환

네티의 바이트 버퍼도 자바의 바이트 버퍼와 마찬가지로 기본적으로 빅엔디안을 사용한다. 네티는 설정을 통해 리틀엔디안으로 변환할 수 있다.

buffer.order(ByteOrder.LITTLE_ENDIAN)

* 엔디안은 바이트 데이터를 저장하고 표현하는 방식

빅엔디안: 가장 큰 주소의 바이트에서 낮은 주소의 바이트로 데이터 저장

리틀엔디안: 가장 작은 주소의 바이트 주소에서 큰 주소의 바이트로 데이터 저장

 

e. 자바 바이트 버퍼와 상호 변환

ByteBuf buffer = Unpooled.Buffer(11); // 11 바이트의 네티 바이트 버퍼 객체 생성
ByteBuffer nioBuffer = buffer.nioBuffer(); // 자바의 바이트 버퍼 객체 생성

nioBuffer()메서드를 통해 자바의 바이트 버퍼 객체를 생성하면 네티의 바이트 버퍼의 내부 배열과 공유하여 사용한다.