netty源码分析之-ReferenceCounted详解（12）

被引用计数包含的对象，能够显示的被垃圾回收。当初始化的时候，计数为1。retain（）方法能够增加计数，release() 方法能够减少计数，如果计数被减少到0则对象会被显示回收，再次访问被回收的这些对象将会抛出异常。如果一个对象实现了ReferenceCounted，并且包含有其他对象也实现来ReferenceCounted，当这个对象计数为0被回收的时候，所包含的对象同样会通过release()释放掉。

由以下实现关系：

public abstract class AbstractReferenceCountedByteBuf extends AbstractByteBuf{}public abstract class AbstractByteBuf extends ByteBuf{}public abstract class ByteBuf implements ReferenceCounted, Comparable<ByteBuf>{}

AbstractReferenceCountedByteBuf是ReferenceCounted一个抽象实现类：

public abstract class AbstractReferenceCountedByteBuf extends AbstractByteBuf {    private static final AtomicIntegerFieldUpdater<AbstractReferenceCountedByteBuf> refCntUpdater =            AtomicIntegerFieldUpdater.newUpdater(AbstractReferenceCountedByteBuf.class, "refCnt");    private volatile int refCnt = 1;    ...private ByteBuf retain0(int increment) {        for (;;) {            int refCnt = this.refCnt;            final int nextCnt = refCnt + increment;            // Ensure we not resurrect (which means the refCnt was 0) and also that we encountered an overflow.            if (nextCnt <= increment) {                throw new IllegalReferenceCountException(refCnt, increment);            }            if (refCntUpdater.compareAndSet(this, refCnt, nextCnt)) {                break;            }        }        return this;    }    ...    private boolean release0(int decrement) {        for (;;) {            int refCnt = this.refCnt;            if (refCnt < decrement) {                throw new IllegalReferenceCountException(refCnt, -decrement);            }            if (refCntUpdater.compareAndSet(this, refCnt, refCnt - decrement)) {                if (refCnt == decrement) {                    deallocate();                    return true;                }                return false;            }        }    }

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对于release0方法，如果计数变成0则会回收相应的资源

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对于retain0方法中通过compareAndSet来进行原子更新操作，确保多线程的正常计数操作，并通过自旋锁无限循环仅正确的cas操作才跳出。对于compareAndSet方法：

public abstract class AtomicIntegerFieldUpdater<T> {    ...    public abstract boolean compareAndSet(T obj, int expect, int update);    ...}

通过原子的方式来更新AtomicIntegerFieldUpdater更新器所持有的T对象中的某个成员变量，如果当前值等于期望值expect，那么会原子的更新成update。前提是，其他线程都是通过调用compareAndSet（弱原子性操作）来更新变量，否则无法保证操作是原子的（比如一些地方直接赋值）。compareAndSet是系统底层的实现，通过内存偏移量来完成整个操作。

对于AtomicIntegerFieldUpdater，是基于反射的能够原子更新给定类中的volatile int成员变量的一个工具类。这个类用来原子更新同一个节点中的多个变量，而做到不同的变量间原子操作单独不影响。

AtomicIntegerFieldUpdater重要要点：

• 更新器更新的必须是int类型变量，不能是其包装类型（如果要更新包装类型变量，可以使用AtomicReferenceFieldupdater来更新）
• 更新器更新的必须是volatile类型变量，确保线程之间共享变量时的立即可见性（volatile语义有两个：一个是禁止指令重排序，因为代码被编译器编译之后不一定会按照编写顺序执行；另一个是对变量的修改让多线程之间能够立刻可见，因为每个线程拥有自己的堆栈，修改之后会先保存到堆栈副本然后刷新到内存让其他线程可见，因此可能出现对应的修改在线程间出现短暂的不可见）
• 变量不能是static的，必须钥匙实例变量。因为Unsafe.objectFieldOffset()方法不支持静态变量（CAS操作本质上是通过对象实例的偏移量来直接进行赋值）
• 更新器只能修改它可见范围内的变量，因为更新器是通过反射来得到这个变量，如果变量不可见就会报错

对比JDK自带的AtomicInteger，如果netty底层通过AtomicInteger来维护，那么对于所有的ByteBuf对象都需要有对应的AtomicInteger来维护，而netty底层是需要用到大量的ByteBuf来做操的，可能会有许多的AtomicInteger变量，相比于一个全局的AtomicReferenceFieldupdater，在这里是static静态的，就能够维护所有的ByteBuf的引用计数，从而有一个性能上的提升。
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