直接内存
特点
- 不属于Java虚拟机管理，属于系统内存；
- 属于操作系统，常见于NIO操作时，比如ByteBuffer【】用于数据缓冲区
- 分配回收成本较高，但读写性能高；
- 不受JVM内存回收管理
文件读写过程
java不具备磁盘读写的能力，因此需要调用操作系统提供的方法；java函数->本地方法，用户态->内核态
弊端：需要在系统内存和java堆内存都复制一份磁盘文件，浪费空间也降低传输效率。
直接内存是在系统内存和Java堆内存之间开辟出的一块共享区域，可以供操作系统和java代码访问。
好处：只需要缓冲一份磁盘文件，效率更高
内存溢出
直接内存也会存在内存溢出的问题，比如下面的例子，在循环中不断申请一个100m的直接内存空间，把其加入list中，最终会造成直接内存不够，抛出直接内存溢出异常
可以在任务管理中查看到当前直接内存的大小
直接内存释放原理
java底层使用Unsafe类来分配释放直接内存，一般是jdk内部使用
//通过ByteBuffer申请100M的直接内存
//容量默认单位为字节Byte
int _100M = 1024*1024;
ByteBuffer byteBuffer=ByteBuffer.allocateDirect(_100M);
allocateDirect实现过程
/*** Allocates a new direct byte buffer.* @param capacity* The new buffer's capacity, in bytes*/
public static ByteBuffer allocateDirect(int capacity) { return new DirectByteBuffer(capacity);
}
DirectByteBuffer实现过程
- 调用 UNSAFE.setMemory(base, size, (byte) 0);来分配直接内存
- cleaner = Cleaner.create(this, new Deallocator(base, size, cap));
- 调用 UNSAFE.freeMemory(address);来释放直接内存
// Primary constructor
//
DirectByteBuffer(int cap) { // package-privatesuper(-1, 0, cap, cap, null);boolean pa = VM.isDirectMemoryPageAligned();int ps = Bits.pageSize();long size = Math.max(1L, (long)cap + (pa ? ps : 0));Bits.reserveMemory(size, cap);long base = 0;try {base = UNSAFE.allocateMemory(size);} catch (OutOfMemoryError x) {Bits.unreserveMemory(size, cap);throw x;}UNSAFE.setMemory(base, size, (byte) 0);if (pa && (base % ps != 0)) {// Round up to page boundaryaddress = base + ps - (base & (ps - 1));} else {address = base;}cleaner = Cleaner.create(this, new Deallocator(base, size, cap));att = null;}
Deallocator的实现过程
public void run() {if (address == 0) {// Paranoiareturn;}UNSAFE.freeMemory(address);address = 0;Bits.unreserveMemory(size, capacity);
}
cleaner是虚引用类型，当被关联的对象（ByteBuffer）被java垃圾回收时，会触发cleaner的clean方法，执行 Deallocator任务对象的run方法，即最终调用 UNSAFE.freeMemory(address);
禁用显示回收堆直接内存的影响
代码中的System.gc是****显示垃圾回收，是一次Full GC 比较耗时，影响程序执行；可以使用命令**禁用显示回收，**但是会造成ByteBuffer对象存活，直接内存无法释放，造成长时间得不到释放的问题。
解决方法：直接使用Unsafe调用FreeMemory手动释放 UNSAFE.freeMemory(address);
可以使用命令**禁用显示回收，**但是会造成ByteBuffer对象存活，直接内存无法释放，造成长时间得不到释放的问题。
解决方法：直接使用Unsafe调用FreeMemory手动释放 UNSAFE.freeMemory(address);
