作为高性能的NIO通信框架，性能优势是Netty的核心竞争力之一，自Netty4.x引入内存池机制后，Netty默认采用内存池模式创建ByteBuf对象，性能得到很大提升，GC压力也得到很大缓解。
内存池原理分析
主要数据结构
Netty内存池内存的几种类型
具体分配
主要数据结构
1.PooledArena: 代表内存中一大块连续的区域，PoolArena由多个Chunk组成，每个Chunk由多个Page组成。内存池包含一组PooledArena，用于提升并发性能。
2.PoolChunk: 用来组织和管理多个Page的内存分配和释放，默认16M。
3.PoolSubpage: 一个小于Page的内存，Netty在Page中完成分配。每个Page会被切分成大小相等的多个存储块，存储块的大小由第一次申请的内存块大小决定。假如一个Page为8字节，如果第一次申请块大小是4字节，那么这个Page就包含两个存储块。一个Page只能用于分配与第一次申请时大小相同的内存，比如，1个4字节的Page，如果第一次分配了1字节的内存，如果有一个申请2字节的内存的请求，就需要在新的Page中进行分配。
一个Arena由两个PoolSubpage数组和多个ChunkList组成。两个PoolSubpage数组分别为tinySubpagePools和smallSubpagePools，多个ChunkList是双向链表排列的，每个ChunkList中包含多个Chunk，每个Chunk包含多个Page(默认2048个)，每个Page(默认大小为8K字节)由多个Subpage组成。
每个Arena的ChunkList构成：
- PoolChunkList qInit：存储内存利用率0-25%的chunk
- PoolChunkList q000：存储内存利用率1-50%的chunk
- PoolChunkList q025：存储内存利用率25-75%的chunk
- PoolChunkList q050：存储内存利用率50-100%的chunk
- PoolChunkList q075：存储内存利用率75-100%的chunk
- PoolChunkList q100：存储内存利用率100%的chunk
每个ChunkList里的Chunk数量会动态变化，如Chunk内存利用率发生变化时会向其他ChunkList移动。
Netty内存池内存的几种类型
Netty内存池内存的分类：
- tiny：小于512B
- small：大于等于512B，小于8KB
- normal：大于等于8KB，小于等于16M
- huge：大于16M(非池化内存)
内存分配策略：通过PooledByteBufAllocator申请内存时，首先从PoolThreadLocalCache中获取与线程绑定的缓存池PoolThreadCache，如果不存在线程私有缓存池，则轮询分配一个Arena数组中的PooledArena，创建一个新的PoolThreadCache作为缓存池使用。
PooledArena进行内存分配对预分配内存做容量判断，相关场景：
- 需要分配的内存小于PageSize(默认8K)，分配tiny(tinySubpagePools)或small(smallSubpagePools)内存。
- 需要分配的内存介于PageSize和ChunkSize之间，分配normal(PoolChunkList中的Chun中分配)内存。
- 需要分配的内存大于ChunkSize时，分配huge内存(非池化内存)。
具体分配
为了能够简单的操作内存，必须保证每次分配内存是连续的。Netty底层的内存分配和回收管理主要有PoolChunk实现，其内部维护一颗二叉树。PoolChunk用memoryMap和depthMap来表示二叉树。
PoolChunk默认为16M，包含2048个Page，每个Page为8KB。
1、如果需要分配的内存为8K内存，则只需在11层，找到第一个可用节点即可。
2、如果需要分配的内存为16K内存，则只需在10层，找到第一个可用节点即可。
3、如果节点1024已经存在一个被分配的子节点2048，如需要分配大小为16K的内存，不能直接分配1024，因为2048节点已被分配，1024节点只剩8K。
memoryMap初始化：
memoryMap = new byte[maxSubpageAllocs << 1];
depthMap = new byte[memoryMap.length];
int memoryMapIndex = 1;
for (int d = 0; d <= maxOrder; ++ d) {
int depth = 1 << d;
for (int p = 0; p < depth; ++ p) {
memoryMap[memoryMapIndex] = (byte) d;
depthMap[memoryMapIndex] = (byte) d;
memoryMapIndex ++;
}
}
memoryMap数组中每个位置保存的是该节点所在的层数，对于节点512，其层数是9，则：
1、如果memoryMap[512] = 9(memoryMap[id]=depthMap[id])，则表示其本身到下面所有的子节点都可以被分配；
2、如果memoryMap[512] = 10(memoryMap[id]>depthMap[id])， 则表示节点512下有子节点已经分配过，则该节点不能直接被分配，而其子节点中的第10层还存在未分配的节点;
3、如果memoryMap[512] = 12 (即总层数 + 1）(memoryMap[id]=最大深度(默认11)+1), 可分配的深度已经大于总层数, 则表示该节点下的所有子节点都已经被分配。
假如申请4KB的内存，内部更新情况：
第一步：分配内存，同时标记节点被占用
第二步：当前被分配占用的节点修改
第三步：更新父节点为两子节点较小的值
