JVM之直接内存

JVM之直接内存

1. 不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是《Java虚拟机规范》中定义的内存区域。
2. 直接内存是在Java堆外的、直接向系统申请的内存区间。
3. 来源于IO，通过存在堆中的DirectByteBuffer操作ative内存
4. 通常，访问直接内存的速度会优于Java堆。即读写性能高
5. 因此出于性能考虑，读写频繁的场合可能会考虑使用直接内存
6. Java的IO库允许Java程序使用直接内存，用于数据缓冲区

代码示例

/**
 *  IO                  IO (ew IO / on-Blocking IO)
 *  byte[] / char[]     Buffer
 *  Stream              Channel
 * 查看直接内存的占用与释放
 */
public class BufferTest {
    private static final int BUFFER = 1024 * 1024 * 1024;//1GB

    public static void main(String[] args){
        //直接分配本地内存空间
        ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(BUFFER);
        println("直接内存分配完毕，请求指示！");

        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        ();

        println("直接内存开始释放！");
        byteBuffer = null;
        System.gc();
        ();
    }
}

直接占用了 1G 的本地内存

释放后，Java程序的内存占用明显减少

非直接缓存区（BIO）

采用BIO的架构，在读写本地文件时，我们需要从用户态切换成内核态

直接缓冲区（IO）

IO 直接操作物理磁盘，省去了中间商赚差价

1. 直接内存也可能导致OutofMemoryError异常
2. 由于直接内存在Java堆外，因此它的大小不会直接受限于-Xmx指定的最大堆大小，但是系统内存是有限的，Java堆和直接内存的总和依然受限于操作系统能给出的最大内存。
3. 直接内存的缺点为：   1）分配回收成本较高   2）不受JVM内存回收管理
4. 直接内存大小可以通过MaxDirectMemorySize设置
5. 如果不指定，默认与堆的最大值-Xmx参数值一致

代码示例

/**
 * 本地内存的OOM:  OutOfMemoryError: Direct buffer memory
 */
public class BufferTest2 {
    private static final int BUFFER = 1024 * 1024 * 20;//20MB

    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<ByteBuffer> list = new ArrayList<>();

        int count = 0;
        try {
            while(true){
                ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(BUFFER);
                list.add(byteBuffer);
                count++;
                try {
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        } finally {
            println(count);
        }
    }
}

执行结果：

180
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Direct buffer memory
	at Bits.reserveMemory(Bits.java:694)
	at DirectByteBuffer.<init>(DirectByteBuffer.java:12)
	at ByteBuffer.allocateDirect(ByteBuffer.java:11)
	at com.atguigu.java.(BufferTest2.java:21)

Process finished with exit code 1

JDK8 中元空间直接使用本地内存