ByteBuffer.allocateDirect 与 allocate 方法

最新推荐文章于 2025-05-14 19:51:25 发布

原创最新推荐文章于 2025-05-14 19:51:25 发布 · 316 阅读

1 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#虚拟机 #UP

本文详细介绍了Java NIO中的直接字节缓冲区概念及其内部实现原理，包括如何通过allocateDirect方法创建直接缓冲区，并对比了直接缓冲区与非直接缓冲区之间的区别。此外还探讨了直接缓冲区在提高I/O性能方面的优势。

一、首先是JavaDocument：
直接与非直接缓冲区
字节缓冲区要么是直接的，要么是非直接的。如果为直接字节缓冲区，则 Java 虚拟机会尽最大努力直接在此缓冲区上执行本机 I/O 操作。也就是说，在每次调用基础操作系统的一个本机 I/O 操作之前（或之后），虚拟机都会尽量避免将缓冲区的内容复制到中间缓冲区中（或从中间缓冲区中复制内容）。

直接字节缓冲区可以通过调用此类的 allocateDirect 工厂方法来创建。此方法返回的缓冲区进行分配和取消分配所需成本通常高于非直接缓冲区。直接缓冲区的内容可以驻留在常规的垃圾回收堆之外，因此，它们对应用程序的内存需求量造成的影响可能并不明显。所以，建议将直接缓冲区主要分配给那些易受基础系统的本机 I/O 操作影响的大型、持久的缓冲区。一般情况下，最好仅在直接缓冲区能在程序性能方面带来明显好处时分配它们。

二、allocateDirect
public static ByteBuffer allocateDirect(int capacity)分配新的直接字节缓冲区。新缓冲区的位置将为零，其界限将为其容量，其标记是不确定的。无论它是否具有底层实现数组，其标记都是不确定的。
参数：
capacity - 新缓冲区的容量，以字节为单位
返回：
新的字节缓冲区
抛出：
IllegalArgumentException - 如果 capacity 为负整数
再看相关代码：

ByteBuffer 的代码节选:

public static ByteBuffer allocateDirect(int capacity) {
return new DirectByteBuffer(capacity);
}

DirectByteBuffer 的代码节选：

DirectByteBuffer(int cap) { // package-private

super(-1, 0, cap, cap, false);
Bits.reserveMemory(cap);
int ps = Bits.pageSize();
long base = 0;
try {
     base = unsafe.allocateMemory(cap + ps);
} catch (OutOfMemoryError x) {
     Bits.unreserveMemory(cap);
     throw x;
}
unsafe.setMemory(base, cap + ps, (byte) 0);
if (base % ps != 0) {
     // Round up to page boundary
     address = base + ps - (base & (ps - 1));
} else {
     address = base;
}
cleaner = Cleaner.create(this, new Deallocator(base, cap));

}

java使用的是本地方法在管理相对应的内存：
public native long allocateMemory(long _long);
public native void setMemory(long _long, long _long1, byte _byte);
public native void copyMemory(long _long, long _long1, long _long2);
public native void freeMemory(long _long);

三、allocate 方法：

分配一个HeapByteBuffer的实例，其底层是byte数组。

在使用ByteBuffer 分配字节数组的时候，要注意使用！