直接内存概述

  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. 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NIO库允许Java程序使用直接内存，用于数据缓冲区 ```java /**

    • IO NIO (New IO / Non-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); System.out.println(“直接内存分配完毕，请求指示！”);

      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. 直接占用了 1G 的本地内存<br />![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2022/png/466219/1651951394363-b5e566df-9e28-4416-864d-4260903378c5.png#clientId=u41ba9717-b4d8-4&crop=0&crop=0&crop=1&crop=1&from=paste&height=641&id=u8ce7aa4f&margin=%5Bobject%20Object%5D&name=image.png&originHeight=641&originWidth=1525&originalType=binary&ratio=1&rotation=0&showTitle=false&size=877162&status=done&style=none&taskId=u3434eed1-d134-4a9f-9581-0d0a2418a4b&title=&width=1525)
  3. <a name="uoSml"></a>
  4. ### BIO 与 NIO
  6. **非直接缓存区（BIO）**<br />原来采用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<br />![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2022/png/466219/1651951423407-02a5ea51-b9ba-4f7a-bbea-85e88fb331d6.png#clientId=u41ba9717-b4d8-4&crop=0&crop=0&crop=1&crop=1&from=paste&height=619&id=u3e8c4f43&margin=%5Bobject%20Object%5D&name=image.png&originHeight=619&originWidth=1227&originalType=binary&ratio=1&rotation=0&showTitle=false&size=235953&status=done&style=none&taskId=uff747e54-947e-42a9-a43d-ce7448ad8e2&title=&width=1227)
  8. **直接缓冲区（NIO）**<br />![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2022/png/466219/1651951432102-b38619d9-d8e1-4b22-83e5-84440c409870.png#clientId=u41ba9717-b4d8-4&crop=0&crop=0&crop=1&crop=1&from=paste&height=652&id=ue6284df7&margin=%5Bobject%20Object%5D&name=image.png&originHeight=652&originWidth=1216&originalType=binary&ratio=1&rotation=0&showTitle=false&size=263491&status=done&style=none&taskId=ue170e169-ace0-4902-ae29-97fd8cc8477&title=&width=1216)
  10. <a name="pQE4j"></a>
  11. ### 直接内存与 OOM
  13. 1. 直接内存也可能导致OutofMemoryError异常
  14. 1. 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。
  15. 1. 直接内存的缺点为：
  16.    - 分配回收成本较高
  17.    - 不受JVM内存回收管理
  18. 4. 直接内存大小可以通过MaxDirectMemorySize设置
  19. 4. 如果不指定，默认与堆的最大值-Xmx参数值一致
  20. ```java
  21. /**
  22.  * 本地内存的OOM:  OutOfMemoryError: Direct buffer memory
  23.  *
  24.  */
  25. public class BufferTest2 {
  26.     private static final int BUFFER = 1024 * 1024 * 20;//20MB
  28.     public static void main(String[] args) {
  29.         ArrayList<ByteBuffer> list = new ArrayList<>();
  31.         int count = 0;
  32.         try {
  33.             while(true){
  34.                 ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(BUFFER);
  35.                 list.add(byteBuffer);
  36.                 count++;
  37.                 try {
  38.                     Thread.sleep(100);
  39.                 } catch (InterruptedException e) {
  40.                     e.printStackTrace();
  41.                 }
  42.             }
  43.         } finally {
  44.             System.out.println(count);
  45.         }
  46.     }
  47. }
  1. Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Direct buffer memory
  2.     at java.nio.Bits.reserveMemory(Bits.java:694)
  3.     at java.nio.DirectByteBuffer.<init>(DirectByteBuffer.java:123)
  4.     at java.nio.ByteBuffer.allocateDirect(ByteBuffer.java:311)
  5.     at com.atguigu.java.BufferTest2.main(BufferTest2.java:21)