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iobuf.md

File metadata and controls

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brpc使用butil::IOBuf作为存储附件或http body的数据结构,它是一种非连续零拷贝缓冲,在其他项目中得到了验证并有出色的性能。IOBuf的接口和std::string类似,但不相同。

如果你之前使用Kylin中的BufHandle,你将更能感受到IOBuf的便利性:前者几乎没有实现完整,直接暴露了内部结构,用户得小心翼翼地处理引用计数,极易出错。BufHandle是很多bug的诱因。

IOBuf能做的:

  • 默认构造不分配内存。
  • 可以拷贝,修改拷贝不影响原IOBuf。拷贝的是IOBuf的管理结构而不是数据。
  • 可以append另一个IOBuf,不拷贝数据。
  • 可以append字符串,拷贝数据。
  • 可以从fd读取,可以写入fd。
  • 可以和protobuf相互转化。
  • IOBufBuilder可以把IOBuf当std::ostream用。

IOBuf不能做的:

  • 程序内的通用存储结构。IOBuf应保持较短的生命周期,以避免一个IOBuf锁定了多个block (8K each)。

切割

切下16字节的IOBuf:

source_buf.cut(&heading_iobuf, 16); // 当source_buf不足16字节时,切掉所有字节。

跳过16字节:

source_buf.pop_front(16); // 当source_buf不足16字节时,清空它

拼接

append另一个IOBuf:

buf.append(another_buf);  // no data copy

append std::string

buf.append(str);  // copy data of str into buf

解析

解析IOBuf为protobuf

IOBufAsZeroCopyInputStream wrapper(&iobuf);
pb_message.ParseFromZeroCopyStream(&wrapper);

解析IOBuf为自定义结构

IOBufAsZeroCopyInputStream wrapper(&iobuf);
CodedInputStream coded_stream(&wrapper);
coded_stream.ReadLittleEndian32(&value);
...

序列化

protobuf序列化为IOBuf

IOBufAsZeroCopyOutputStream wrapper(&iobuf);
pb_message.SerializeToZeroCopyStream(&wrapper);

把可打印数据送入IOBuf

IOBufBuilder os;
os << "anything can be sent to std::ostream";
os.buf();  // IOBuf

打印

std::cout << iobuf;
std::string str = iobuf.to_string();

性能

IOBuf有很高的综合性能:

  • 从文件读入->切割12 16字节->拷贝->合并到另一个缓冲->写出到/dev/null这一流程的吞吐是240.423MB/s或8586535次/s
  • 从文件读入->切割12 128字节->拷贝->合并到另一个缓冲->写出到/dev/null这一流程的吞吐是790.022MB/s或5643014次/s
  • 从文件读入->切割12 1024字节->拷贝->合并到另一个缓冲->写出到/dev/null这一流程的吞吐是1519.99MB/s或1467171次/s