这一章知识非常少,我们为什么要讲直接内存呢?是因为在jdk8的时候引入了元空间,而元空间使用的就是直接内存。
    直接内存概述

    • 直接内存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。
    • 直接内存是在Java堆外的、直接向系统申请的内存区间。
    • 来源于NIO(其实在jdk1.4引入NIO时就有了操作本地内存的概念,当然NIO后来在jdk1.7时引入了NIO2),通过存在堆中的DirectByteBuffer操作Native内存
    • 通常,访问直接内存的速度会优于Java堆。即读写性能高。 那为什么不都用直接内存呢?应该是耦合度问题
      • 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。
      • Java的NIO库允许Java程序使用直接内存,用于数据缓冲区

    /*
    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

    1. public static void main(String[] args){<br /> //直接分配本地内存空间<br /> ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(BUFFER);<br /> System.out.println("直接内存分配完毕,请求指示!");
    2. Scanner scanner = new Scanner(System.in);<br /> scanner.next();
    3. System.out.println("直接内存开始释放!");<br /> byteBuffer = null;<br /> System.gc();<br /> scanner.next();<br /> }<br />}<br />直接占用了1G的本地内存<br />![](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2021/png/12786164/1620781548104-93c4a1b6-91b6-4f93-8be9-3ce0259de406.png#clientId=u65620646-21e2-4&from=paste&height=165&id=u9bf9b85d&margin=%5Bobject%20Object%5D&originHeight=329&originWidth=1319&originalType=url&ratio=1&status=done&style=none&taskId=u40d3c47f-cdf8-465f-98c9-4784c239ff0&width=659.5)<br />当控制台输入"释放内存"后<br />![](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2021/png/12786164/1620781548171-5c4a83de-afa9-4c24-9283-46bf3d12d787.png#clientId=u65620646-21e2-4&from=paste&height=137&id=u51258ebe&margin=%5Bobject%20Object%5D&originHeight=273&originWidth=1277&originalType=url&ratio=1&status=done&style=none&taskId=ufce516d2-cd4e-4d2c-9d81-81cf46e6d71&width=638.5)<br />**BIO与NIO**<br />**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 />![](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2021/png/12786164/1620781548162-794cc212-ea33-4a2d-bb6b-740c44f6f7b9.png#clientId=u65620646-21e2-4&from=paste&height=221&id=ufe2c1e91&margin=%5Bobject%20Object%5D&originHeight=442&originWidth=900&originalType=url&ratio=1&status=done&style=none&taskId=u61e6bac4-9340-411c-8d39-d0c819d05dd&width=450)<br />**直接缓冲区(NIO)**<br />NIO 直接操作物理磁盘,省去了中间过程<br />![](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2021/png/12786164/1620781548266-841d2056-2e70-408c-86c1-e86c98ca8c4c.png#clientId=u65620646-21e2-4&from=paste&height=236&id=u9f32fdc2&margin=%5Bobject%20Object%5D&originHeight=471&originWidth=902&originalType=url&ratio=1&status=done&style=none&taskId=u1a278744-e8da-4b6e-95d8-3dbb6ed9c9b&width=451)<br />如何理解上面的内容:我们的java程序,想要操作本地磁盘,首先命令会到用户地址空间(jvm中),然后这个jvm映射会到内核地址空间(这个应该是操作系统提供的映射物理磁盘的),最终到物理磁盘。而NIO直接操作一个映射文件,是java程序直接到物理磁盘的(我猜这个映射是啊哦做系统提供的吧)。这是个人理解。<br />**直接内存与OOM**
    • 直接内存也可能导致OutofMemoryError异常
    • 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(以前是永久代的时候好像也不受这个影响吧??),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。
    • 直接内存的缺点为:
      • 分配回收成本较高
      • 不受JVM内存回收管理
    • 直接内存大小可以通过MaxDirectMemorySize设置
    • 如果不指定,默认与堆的最大值-Xmx参数值一致

    演示直接内存的OOM
    /*
    本地内存的OOM: OutOfMemoryError: Direct buffer memory

    /
    public class BufferTest2 {
    private static final int BUFFER = 1024 1024 20;//20MB

    1. public static void main(String[] args) {<br /> ArrayList<ByteBuffer> list = new ArrayList<>();
    2. int count = 0;<br /> try {<br /> while(true){ // 不断使用<br /> ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(BUFFER); // 使用本地内存<br /> list.add(byteBuffer);<br /> count++;<br /> try {<br /> Thread.sleep(100);<br /> } catch (InterruptedException e) {<br /> e.printStackTrace();<br /> }<br /> }<br /> } finally {<br /> System.out.println(count);<br /> }
    3. }<br />}<br />结果<br />Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Direct buffer memory<br /> at java.nio.Bits.reserveMemory(Bits.java:694)<br /> at java.nio.DirectByteBuffer.<init>(DirectByteBuffer.java:123)<br /> at java.nio.ByteBuffer.allocateDirect(ByteBuffer.java:311)<br /> at com.atguigu.java.BufferTest2.main(BufferTest2.java:21)