Java --- 直接内存

一、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NIO，通过存在堆中的DirectByteBuffer操作Native内存。

4、访问直接内存的速度会优于Java堆。即读写性能高。①、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。②、Java的NIO库允许Java程序使用直接内存，用于数据缓冲区。

参考代码：

public class BufferTest {private static final int BUFFER = 1024 * 1024 * 1024;public static void main(String[] args) {//直接分配的本地内存空间ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(BUFFER);System.out.println("直接内存分配完毕");Scanner scanner = new Scanner(System.in);scanner.next();System.out.println("直接内存开始释放");byteBuffer = null;System.gc();scanner.next();}
}

1.1、使用本地内存读写数据

读写文件，需要与磁盘交互，需要由用户态切换到内核态。在内核态时，使用IO，需要两份内存存储重复数据，效率低。

使用NIO时，操作系统划出的直接缓存区可以被java代码直接访问，只有一份，NIO适合对大文件的读写操作。

1.2、 直接内存OOM

1、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、缺点：分配回收成本较高，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

public class BufferTest1 {private static final int BUFFER  = 1024 * 1024 * 20;public static void main(String[] args) {ArrayList<ByteBuffer> buffers = new ArrayList<>();int count = 0;try {while (true){ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(BUFFER);buffers.add(byteBuffer);count++;try {Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}finally {System.out.println("内存释放");}}
}

参考代码：

public class MaxDirectMemorySizeTest {private static final long MB = 1024 * 1024;public static void main(String[] args) throws IllegalAccessException {Field declaredField = Unsafe.class.getDeclaredFields()[0];declaredField.setAccessible(true);Unsafe unsafe = (Unsafe) declaredField.get(null);while (true){unsafe.allocateMemory(MB);}}
}

设置参数：-Xmx20m -XX:MaxDirectMemorySize=10m