本文参考 https://blog.csdn.net/qq_36951116/article/details/87185240

一、直接解释

其中 allocateDirect 分配的字节缓冲区用中文叫做直接缓冲区（DirectByteBuffer），用allocate 分配的 ByteBuffer 叫做堆字节缓冲区(HeapByteBuffer)..
其实根据类名就可以看出，HeapByteBuffer 所创建的字节缓冲区就是在jvm堆中的，即内部所维护的java字节数组。而 DirectByteBuffer 是直接操作操作系统本地代码创建的内存缓冲数组（c、c++的数组）。
根据以上两段描述可以看源码

1、ByteBuffer.allocate

2、ByteBuffer.allocateDirect

由于DirectByteBuffer操作的缓冲区是通过操作系统本地代码创建的，对于java来说创建和销毁DirectByteBuffer更消耗性能。而HeapByteBuffer内部是直接创建的java数组，对于java来说更快。可以根据下面的测试代码测试：

public class DirectAndHeapSpeedCompare {
    public static void main(String[] args) {
        int length=1000000;
        directExecuteTime(length);
        heapExecuteTime(length);
    }
    private static void directExecuteTime(int length) {
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        ByteBuffer[] byteBufferArray = new ByteBuffer[length];
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            byteBufferArray[i] = ByteBuffer.allocateDirect(1024);
        }
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("创建" + length + "个DirectByteBuffer所消耗的时间：" + (endTime - startTime));
    }
    private static void heapExecuteTime(int length) {
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        ByteBuffer[] byteBufferArray = new ByteBuffer[length];
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            byteBufferArray[i] = ByteBuffer.allocate(1024);
        }
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("创建" + length + "个HeapByteBuffer所消耗的时间：" + (endTime - startTime));
    }
}
结果
创建1000000个DirectByteBuffer所消耗的时间：1763
创建1000000个HeapByteBuffer所消耗的时间：1680

二、解答疑惑

1、那么为什么创建DirectByteBuffer比HeapByteBuffer性能差却还使用DirectByteBuffer呢？

答：创建DirectByteBuffer的确不如HeapByteBuffer快，但是本地IO（从操作系统本地获取数据，比如FileChannel、SocketChannel网络数据）时，使用DirectByteBuffer比HeapByteBuffer少复制一次（java堆内存复制到操作系统内存，具体请继续看）

看源码，这里以FileChannel实现类FileChannelImpl.read中为例：

而该read方法实际是使用IOUtil.read

具体解析：
（1）当从FileChannel读取数据到DirectByteBuffer时，是直接使用DirectByteBuffer相关的本地方法。把数据从本地磁盘中拿出来写入到DirectByteBuffer所对应的堆外内存中。
（2）当从FileChannel读取数据到HeapByteBuffer时，需要先把数据读取到DirectByteBuffer中，再继续从DirectByteBuffer中把数据复制heapByteBuffer。（即先把数据从本地磁盘复制到堆外内存，然后再从堆外内存复制到堆内存中）

所以，当java程序数据需要频繁与本地io（本地磁盘、socket传输数据时），使用HeapByteBuffer需要读取时要多复制一次数据（即从DirectByteBuffer再复制到heapByteBuffer）。再加上写数据到本地时，又要再从HeapByteBuffer复制到另一个DirectByteBuffer，多了两次复制。


举个具体的例子：
比如从socket读取数据到文件：
（1）使用DirectByteBuffer时：网络->DirectByteBuffer->文件
（2）使用HeadByteBuffer时：网络->新的DirectByteBuffer->HeadByteBuffer->另一个新的DirectByteBuffer->文件
也就是使用HeadByteBuffer时，要从java堆内存（字节数组）里面再读取一遍。。相当于多了两个步骤了。

另一个原因是：
HeapByteBuffer底层其实是java的字节数组，而java字节数组是一个java对象，对象的内存是由jvm的堆进行管理的，那么不可避免的是GC时年轻代的eden、suvivor到老年代的各种复制以及回收。。。当字节数组比较小的时候还好说，如果是大对象，那么对于jvm的GC来说是一个很大的负担。。而使用DirectByteBuffer，则是把字节数组交给操作系统管理（堆外内存），就可以极大的减少jvm的负担了

综上所述：
什么情况下使用DirectByteBuffer（ByteBuffer.allocateDirect(int)）?
1、频繁的native IO，即java程序与本地磁盘、socket传输数据。
2、不需要经常创建和销毁DirectByteBuffer对象（执行cpp的构造和析构代价大）（使用池复用DirectByteBuffer）
3、DirectByteBuffer不会占用堆内存。。也就是不会受到堆大小限制，只在DirectByteBuffer对象被回收后才会释放该缓冲区。
4、大文件造成大对象，对GC负担比较重的情况

什么情况下使用HeapByteBuffer（ByteBuffer.allocate(int)）?
其实除了上述的DirectByteBuffer使用场景之外的，基本可以用HeapByteBuffer。。
即：
（1）数据仅在java程序中流转传输，不与本地进行IO
（2）容量低，对GC负担低。快速回收