但从ByteBuf的结构来看，简化了ByteBuffer的读写模式切换，另外ByteBuf实现了ReferenceCounted，根据引用计数可以有效管理内存的释放；在不超多maxCapacity的基础上可以动态扩容；另外ByteBuf还扩展了其他的子类来丰富ByteBuf的功能，如CompositeByteBuf-可以将两个buffer无拷贝复合到一起，PooledByteBuf-可以将缓存池化，通过复用buffer减少频繁的创建和释放直接内存的操作。

什么是池化？

Netty 作为底层网络框架，为了更高效的网络传输性能，堆外内存的使用是非常高频的。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。但它也是一把双刃剑，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 。然而直接内存还存在非常严重的性能问题，就是创建堆外内存的速度比堆内存慢了10到20倍，那么池化管理，多次重用是比较有效的方式。

Netty为了有效的利用内存，进而实现了一整套的内存管理机制。内存管理的关键在于内存分配和释放的高效性，以及尽可能减少内存碎片。Tiny解决 16B～498B 之间的内存分配，Small解决 512B~4KB 的内存分配，Normal解决 8KB～16M 的内存分配, 大于16M会直接使用Huge类型来处理，Huge类型不需要池化。

什么情况会导致直接内存的OOM？

当业务线程调用 writeAndFlush 发送消息，会生成 WriteAndFlushTask，交由 IO 线程处理，write 操作将消息写入 ChannelOutboundBuffer（不会写到 socket），flush 操作将 ChannelOutboundBuffer 写 入socket 的发送缓冲区，具体流程如下：

这个 ChannelOutboundBuffer 有两个水位线，用来控制是否可以继续向buffer中录入数据:

.option(ChannelOption.WRITE_BUFFER_HIGH_WATER_MARK, 96 * 1024)

.option(ChannelOption.WRITE_BUFFER_LOW_WATER_MARK, 32 * 1024)

 

当buffer中已有数据大小超过96KB，isWritable() = false;

当buffer中已有数据大小恢复到小于32KB，isWritable() = true.

因此如果在发送数据的时候没有判断 isWritable() 是否可写，那么会将 ByteBuf 不停的写入到 ChannelOutboundBuffer 中，而 ChannelOutboundBuffer 本身是链表结构，无边界，不停的追加 ByteBuf，最终会导致直接内存消耗殆尽，出现OOM。

因此在写入数据的时候判断 isWritable() 是非常有必要的，另外 writable 状态的改变会触发 channelWritabilityChanged 方法，该方法可以通过实现ChannelInboundHandler 接口来重写。 那么可以通过这个方法来调整用户生产消息的速度，防止出现OOM。常见的处理方法如下：

1. 如果 isWritable() = false，直接丢弃消息；
2. 如果 isWritable() = false，将消息保存到缓存中，当监听到状态变为 true 的时候，在将缓存的消息发送出去；

扩展：Channel的状态

isOpen()

条件: 当Channel被创建且尚未关闭时，isOpen()返回true。这意味着Channel仍然有效，可以进行读写操作。

说明: isOpen()主要反映Channel的开闭状态。只要Channel没有被明确关闭，这个方法就会返回true。

isActive()

条件: 对于不同类型的Channel，isActive()返回true的条件略有不同。通常，对于服务端Channel（如服务器套接字通道），当它被绑定到一个端口上并开始监听连接时，isActive()返回true。对于客户端Channel（如网络套接字通道），当它成功连接到远程服务器时，isActive()返回true。

说明: isActive()反映了Channel是否处于活动状态，即对于服务器而言，它是否正在监听端口；对于客户端而言，它是否与服务器建立了连接。

isRegistered()

条件: 当Channel被注册到一个EventLoop上时，isRegistered()返回true。这表示Channel已经添加到了一个事件循环中，可以异步地处理I/O事件。

说明: isRegistered()指示Channel是否已经注册到事件循环中。注册到EventLoop是进行非阻塞I/O操作的前提。

isWritable()

默认情况下，当Channel被创建并注册到EventLoop上时，其isWritable()状态默认为true，因为此时写缓冲区为空，没有达到高水位标记。缓冲区未满，即当前缓冲区中积累的数据量还没有达到设定的高水位标记。这意味着可以继续往Channel中写数据而不会导致资源消耗过多或数据发送速度跟不上处理速度。

isOpen(), isActive(), 和isRegistered()这三个方法变为true的先后顺序通常遵循以下模式：

isOpen(): 首先变为true。当Channel实例被创建时，它就是“开放”的状态。在这个阶段，Channel还没有被注册到任何EventLoop上，也还没有绑定到任何端口上开始监听连接，但它是准备好进行进一步操作的。

isRegistered(): 然后变为true。当Channel被注册到一个EventLoop上时，它的状态就变为已注册。这一步是在Channel开始接受I/O事件之前必须的，注册操作通常发生在Channel创建之后不久，为其后的I/O操作做准备。

isActive(): 最后变为true。对于服务端Channel，这个状态变为true是在Channel成功绑定到一个端口并开始监听网络连接时。这意味着Channel现在是活跃的，并且能够接受客户端的连接。