在学习Netty内存池之前，咱们先理解一下Netty的内存对齐类SizeClasses，它为Netty内存池中的内存块提供大小对齐，索引计算等服务办法。
源码剖析基于Netty 4.1.52
Netty内存池中每个内存块size都合乎如下计算公式size = 1 << log2Group + nDelta * (1 << log2Delta)
log2Group：内存块分组
nDelta：增量乘数
log2Delta：增量大小的log2值
SizeClasses初始化后，将计算chunkSize（内存池每次向操作系统申请内存块大小）范畴内每个size的值，保留到sizeClasses字段中。
sizeClasses是一个表格（二维数组），共有7列，含意如下
index:内存块size的索引
log2Group:内存块分组，用于计算对应的size
log2Delata:增量大小的log2值，用于计算对应的size
nDelta:增量乘数，用于计算对应的size
isMultipageSize:示意size是否为page的倍数
isSubPage:示意是否为一个subPage类型
log2DeltaLookup:如果size存在位图中的，记录其log2Delta，未应用
sizeClasses负责计算sizeClasses表格
private int sizeClasses() { int normalMaxSize = -1; int index = 0; int size = 0; // #1 int log2Group = LOG2_QUANTUM; int log2Delta = LOG2_QUANTUM; int ndeltaLimit = 1 << LOG2_SIZE_CLASS_GROUP; // #2 int nDelta = 0; while (nDelta < ndeltaLimit) { size = sizeClass(index++, log2Group, log2Delta, nDelta++); } log2Group += LOG2_SIZE_CLASS_GROUP; // #3 while (size < chunkSize) { nDelta = 1; while (nDelta <= ndeltaLimit && size < chunkSize) { size = sizeClass(index++, log2Group, log2Delta, nDelta++); normalMaxSize = size; } log2Group++; log2Delta++; } //chunkSize must be normalMaxSize assert chunkSize == normalMaxSize; //return number of size index return index;}LOG2_QUANTUM=4
LOG2_SIZE_CLASS_GROUP=2#1 log2Group，log2Delta都是从LOG2_QUANTUM开始
ndeltaLimit为2^LOG2_SIZE_CLASS_GROUP，即内存块size以4个为一组进行分组#2 初始化第0组
nDelta从0开始
sizeClass办法计算每个size大小
留神：第0组后log2Group减少LOG2_SIZE_CLASS_GROUP，而log2Delta不变#3 初始化前面的size
nDelta从1开始
每组log2Group+1，log2Delta+1
将log2Group=log2Delta+LOG2_SIZE_CLASS_GROUP代入计算公式中，失去size = 1 << (log2Delta+LOG2_SIZE_CLASS_GROUP) + nDelta * (1 << log2Delta)size = (nDelta + 2 ^ LOG2_SIZE_CLASS_GROUP) * (1 << log2Delta)
能够看到，每个内存块size都是(1 << log2Delta)的倍数
从第二组开始，每组内这个倍数顺次是5,6,7,8
每组内相邻行大小增量为(1 << log2Delta)，相邻组之间(1 << log2Delta)翻倍。
Netty默认的配置一个page的大小是2^13,即为1KB,默认的一个chunk的大小为16777216，即2MB。sizeClasses表格内存如下：
size并不是sizeClasses表格的列，这里为了直观而列出。
Netty内存池中治理了大小不同的内存块，对于这些不同大小的内存块，Netty划分为不同的等级Small，Normal，Huge
sizeClasses表格能够分为两局部
- isSubPage为1的size为Small内存块，其余为Normal内存块，而大于chunkSize的为huge内存块，不在表格中。
调配Small内存块，须要找到对应的index
通过size2SizeIdx办法计算index
比方须要调配一个360位的内存块，须要从sizeClasses表格找到第一个大于360的内存块size，即384，其index为13
- Normal内存块必须是page的倍数。
将isMultipageSize为1的行取出组成另一个表格
pageIdx并不是sizeClasses表格的列，它是这个新表格的索引。
PoolChunk中调配Normal内存块需要查问对应的pageIdx。
比方要调配一个50000位的内存块，须要从这个新表格找到第一个大于50000的内存块size，即57344，其pageIdx为6
通过pages2pageIdxCompute办法计算pageIdx。
上面看一下具体的计算方法
public int size2SizeIdx(int size) { if (size == 0) { return 0; } // #1 if (size > chunkSize) { return nSizes; } // #2 if (directMemoryCacheAlignment > 0) { size = alignSize(size); } // #3 if (size <= lookupMaxSize) { //size-1 / MIN_TINY return size2idxTab[size - 1 >> LOG2_QUANTUM]; } // #4 int x = log2((size << 1) - 1); // #5 int shift = x < LOG2_SIZE_CLASS_GROUP + LOG2_QUANTUM + 1 ? 0 : x - (LOG2_SIZE_CLASS_GROUP + LOG2_QUANTUM); int group = shift << LOG2_SIZE_CLASS_GROUP; // #6 int log2Delta = x < LOG2_SIZE_CLASS_GROUP + LOG2_QUANTUM + 1 ? LOG2_QUANTUM : x - LOG2_SIZE_CLASS_GROUP - 1; // #7 int deltaInverseMask = -1 << log2Delta; int mod = (size - 1 & deltaInverseMask) >> log2Delta & (1 << LOG2_SIZE_CLASS_GROUP) - 1; return group + mod;}#1 大于chunkSize，就是返回nSizes代表申请的是Huge内存块。#2 不应用sizeClasses表格，将申请内存大小转换为directMemoryCacheAlignment的倍数，directMemoryCacheAlignment默认为0。#3 SizeClasses将一部分较小的size与对应index记录在size2idxTab作为位图，这里间接查问size2idxTab，防止反复计算
size2idxTab中保留了(size-1)/(2^LOG2_QUANTUM) --> idx的对应关系。#4 对申请内存大小进行log2的向上取整，就是每组最初一个内存块size。-1是为了防止申请内存大小刚好等于2的指数次幂时被翻倍。
将log2Group = log2Delta + LOG2_SIZE_CLASS_GROUP，nDelta=2^LOG2_SIZE_CLASS_GROUP代入计算公式，可得lastSize = 1 << (log2Group + 1)
即x = log2Group + 1#5 shift， 以后在第几组，从0开始（sizeClasses表格中0~3行为第0组，4~7行为第1组，以此类推，不是log2Group）x < LOG2_SIZE_CLASS_GROUP + LOG2_QUANTUM + 1，即log2Group < LOG2_SIZE_CLASS_GROUP + LOG2_QUANTUM ，满足该条件的是第0组的size，这时shift固定是0。
从sizeClasses办法能够看到，除了第0组，都满足shift = log2Group - LOG2_QUANTUM - (LOG2_SIZE_CLASS_GROUP - 1)。shift << LOG2_SIZE_CLASS_GROUP就是该组第一个内存块size的索引
#6 计算log2Delta
第0组固定是LOG2_QUANTUM
除了第0组，将nDelta = 2^LOG2_SIZE_CLASS_GROUP代入计算公式lastSize = ( 2^LOG2_SIZE_CLASS_GROUP + 2^LOG2_SIZE_CLASS_GROUP ) * (1 << log2Delta)lastSize = (1 << log2Delta) << LOG2_SIZE_CLASS_GROUP << 1
#7 后面曾经定位到第几组了，上面要找到申请内存大小应调配在该组第几位
这里要找到比申请内存大的最小size。
申请内存大小能够了解为上一个size加上一个不大于(1 << log2Delta)的值，即(nDelta - 1 + 2^LOG2_SIZE_CLASS_GROUP) * (1 << log2Delta) + n， 备注：0 < n <= (1 << log2Delta)
nDelta - 1就是mod
& deltaInverseMask，将申请内存大小最初log2Delta个bit位设置为0，能够了解为减去n>> log2Delta，右移log2Delta个bit位，就是除以(1 << log2Delta)，后果就是(nDelta - 1 + 2 ^ LOG2_SIZE_CLASS_GROUP)& (1 << LOG2_SIZE_CLASS_GROUP) - 1， 取最初的LOG2_SIZE_CLASS_GROUP个bit位的值，后果就是mod
size - 1，是为了申请内存等于内存块size时防止调配到下一个内存块size中，即n == (1 << log2Delta)的场景。
疑难：既然右移log2Delta个bit位，那为什么后面要将log2Delta个bit位设置为0？
第0组因为log2Group等于log2Delta，代入计算公式如下1 << log2Delta + (nDelta - 1) * (1 << log2Delta) + n， 备注：0 < n <= (1 << log2Delta)nDelta * (1 << log2Delta) + n
所以第0组nDelta从0开始，mod = nDelta
pages2pageIdxCompute办法计算pageIdx逻辑与size2SizeIdx办法相似，只是将LOG2_QUANTUM变量换成了pageShifts，这里不再反复。
SizeClasses是给PoolArena（内存池），PoolChunk(内存块)提供服务的，倡议大家联合前面剖析PoolArena，PoolChunk的文章一起了解。
如果大家对SizeClasses具体算法不感兴趣，只有了解SizeClasses类中利用sizeClasses表格，为PoolArena，PoolChunk提供计算index，pageIdx索引的办法，也能够帮忙大家了解前面解析PoolArena，PoolChunk的文章。
上面贴出sizeClasses残缺表格（可复制到Excle，以|分列）
| index | log2Group | log2Delta | nDelta | isMultiPageSize | isSubPage | log2DeltaLookup | size || 0 | 4 | 4 | 0 | 0 | 1 | 4 | 16 -- 2B || 1 | 4 | 4 | 1 | 0 | 1 | 4 | 32 -- 4B || 2 | 4 | 4 | 2 | 0 | 1 | 4 | 48 -- 6B || 3 | 4 | 4 | 3 | 0 | 1 | 4 | 64 -- 8B || 4 | 6 | 4 | 1 | 0 | 1 | 4 | 80 -- 10B || 5 | 6 | 4 | 2 | 0 | 1 | 4 | 96 -- 12B || 6 | 6 | 4 | 3 | 0 | 1 | 4 | 112 -- 14B || 7 | 6 | 4 | 4 | 0 | 1 | 4 | 128 -- 16B || 8 | 7 | 5 | 1 | 0 | 1 | 5 | 160 -- 20B || 9 | 7 | 5 | 2 | 0 | 1 | 5 | 192 -- 24B || 10 | 7 | 5 | 3 | 0 | 1 | 5 | 224 -- 28B || 11 | 7 | 5 | 4 | 0 | 1 | 5 | 256 -- 32B || 12 | 8 | 6 | 1 | 0 | 1 | 6 | 320 -- 40B || 13 | 8 | 6 | 2 | 0 | 1 | 6 | 384 -- 48B || 14 | 8 | 6 | 3 | 0 | 1 | 6 | 448 -- 56B || 15 | 8 | 6 | 4 | 0 | 1 | 6 | 512 -- 64B || 16 | 9 | 7 | 1 | 0 | 1 | 7 | 640 -- 80B || 17 | 9 | 7 | 2 | 0 | 1 | 7 | 768 -- 96B || 18 | 9 | 7 | 3 | 0 | 1 | 7 | 896 -- 112B || 19 | 9 | 7 | 4 | 0 | 1 | 7 | 1024 -- 128B || 20 | 10 | 8 | 1 | 0 | 1 | 8 | 1280 -- 160B || 21 | 10 | 8 | 2 | 0 | 1 | 8 | 1536 -- 192B || 22 | 10 | 8 | 3 | 0 | 1 | 8 | 1792 -- 224B || 23 | 10 | 8 | 4 | 0 | 1 | 8 | 2048 -- 256B || 24 | 11 | 9 | 1 | 0 | 1 | 9 | 2560 -- 320B || 25 | 11 | 9 | 2 | 0 | 1 | 9 | 3072 -- 384B || 26 | 11 | 9 | 3 | 0 | 1 | 9 | 3584 -- 448B || 27 | 11 | 9 | 4 | 0 | 1 | 9 | 4096 -- 512B || 28 | 12 | 10 | 1 | 0 | 1 | 0 | 5120 -- 640B || 29 | 12 | 10 | 2 | 0 | 1 | 0 | 6144 -- 768B || 30 | 12 | 10 | 3 | 0 | 1 | 0 | 7168 -- 896B || 31 | 12 | 10 | 4 | 1 | 1 | 0 | 8192 -- 1.0KB || 32 | 13 | 11 | 1 | 0 | 1 | 0 | 10240 -- 1.25KB || 33 | 13 | 11 | 2 | 0 | 1 | 0 | 12288 -- 1.5KB || 34 | 13 | 11 | 3 | 0 | 1 | 0 | 14336 -- 1.75KB || 35 | 13 | 11 | 4 | 1 | 1 | 0 | 16384 -- 2.0KB || 36 | 14 | 12 | 1 | 0 | 1 | 0 | 20480 -- 2.5KB || 37 | 14 | 12 | 2 | 1 | 1 | 0 | 24576 -- 3.0KB || 38 | 14 | 12 | 3 | 0 | 1 | 0 | 28672 -- 3.5KB || 39 | 14 | 12 | 4 | 1 | 0 | 0 | 32768 -- 4.0KB || 40 | 15 | 13 | 1 | 1 | 0 | 0 | 40960 -- 5.0KB || 41 | 15 | 13 | 2 | 1 | 0 | 0 | 49152 -- 6.0KB || 42 | 15 | 13 | 3 | 1 | 0 | 0 | 57344 -- 7.0KB || 43 | 15 | 13 | 4 | 1 | 0 | 0 | 65536 -- 8.0KB || 44 | 16 | 14 | 1 | 1 | 0 | 0 | 81920 -- 10.0KB || 45 | 16 | 14 | 2 | 1 | 0 | 0 | 98304 -- 12.0KB || 46 | 16 | 14 | 3 | 1 | 0 | 0 | 114688 -- 14.0KB || 47 | 16 | 14 | 4 | 1 | 0 | 0 | 131072 -- 16.0KB || 48 | 17 | 15 | 1 | 1 | 0 | 0 | 163840 -- 20.0KB || 49 | 17 | 15 | 2 | 1 | 0 | 0 | 196608 -- 24.0KB || 50 | 17 | 15 | 3 | 1 | 0 | 0 | 229376 -- 28.0KB || 51 | 17 | 15 | 4 | 1 | 0 | 0 | 262144 -- 32.0KB || 52 | 18 | 16 | 1 | 1 | 0 | 0 | 327680 -- 40.0KB || 53 | 18 | 16 | 2 | 1 | 0 | 0 | 393216 -- 48.0KB || 54 | 18 | 16 | 3 | 1 | 0 | 0 | 458752 -- 56.0KB || 55 | 18 | 16 | 4 | 1 | 0 | 0 | 524288 -- 64.0KB || 56 | 19 | 17 | 1 | 1 | 0 | 0 | 655360 -- 80.0KB || 57 | 19 | 17 | 2 | 1 | 0 | 0 | 786432 -- 96.0KB || 58 | 19 | 17 | 3 | 1 | 0 | 0 | 917504 -- 112.0KB || 59 | 19 | 17 | 4 | 1 | 0 | 0 | 1048576 -- 128.0KB || 60 | 20 | 18 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1310720 -- 160.0KB || 61 | 20 | 18 | 2 | 1 | 0 | 0 | 1572864 -- 192.0KB || 62 | 20 | 18 | 3 | 1 | 0 | 0 | 1835008 -- 224.0KB || 63 | 20 | 18 | 4 | 1 | 0 | 0 | 2097152 -- 256.0KB || 64 | 21 | 19 | 1 | 1 | 0 | 0 | 2621440 -- 320.0KB || 65 | 21 | 19 | 2 | 1 | 0 | 0 | 3145728 -- 384.0KB || 66 | 21 | 19 | 3 | 1 | 0 | 0 | 3670016 -- 448.0KB || 67 | 21 | 19 | 4 | 1 | 0 | 0 | 4194304 -- 512.0KB || 68 | 22 | 20 | 1 | 1 | 0 | 0 | 5242880 -- 640.0KB || 69 | 22 | 20 | 2 | 1 | 0 | 0 | 6291456 -- 768.0KB || 70 | 22 | 20 | 3 | 1 | 0 | 0 | 7340032 -- 896.0KB || 71 | 22 | 20 | 4 | 1 | 0 | 0 | 8388608 -- 1.0MB || 72 | 23 | 21 | 1 | 1 | 0 | 0 | 10485760 -- 1.25MB || 73 | 23 | 21 | 2 | 1 | 0 | 0 | 12582912 -- 1.5MB || 74 | 23 | 21 | 3 | 1 | 0 | 0 | 14680064 -- 1.75MB || 75 | 23 | 21 | 4 | 1 | 0 | 0 | 16777216 -- 2.0MB |如果您感觉本文不错，欢送关注我的微信公众号，您的关注是我保持的能源！