堆内存和堆外内存

最新推荐文章于 2025-09-24 09:00:00 发布

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HeapByteBuffer与DirectByteBuffer，在原理上，前者可以看出分配的buffer是在heap区域的，其实真正flush到远程的时候会先拷贝得到直接内存，再做下一步操作（考虑细节还会到OS级别的内核区直接内存），其实发送静态文件最快速的方法是通过OS级别的send_file，只会经过OS一个内核拷贝，而不会来回拷贝；在NIO的框架下，很多框架会采用DirectByteBuffer来操作，这样分配的内存不再是在java heap上，而是在C heap上，经过性能测试，可以得到非常快速的网络交互，在大量的网络交互下，一般速度会比HeapByteBuffer要快速好几倍。

直接内存（Direct Memory）并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，但是这部分内存也被频繁地使用，而且也可能导致OutOfMemoryError 异常出现，所以我们放到这里一起讲解。
在JDK 1.4 中新加入了NIO（New Input/Output）类，引入了一种基于通道（Channel）与缓冲区（Buffer）的I/O 方式，它可以使用Native 函数库直接分配堆外内存，然后通过一个存储在Java 堆里面的DirectByteBuffer 对象作为这块内存的引用进行操作。这样能在一些场景中显著提高性能，因为避免了在Java 堆和Native 堆中来回复制数据。

import sun.nio.ch.DirectBuffer;

import java.nio.ByteBuffer;

public class Main {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        System.out.println("Hello World!");
        ByteBuffer bb = ByteBuffer.allocateDirect(1024 * 1024 * 128);
        Thread.sleep(10000);
        ((DirectBuffer)bb).cleaner().clean();
        Thread.sleep(10000);
    }
}

可以在任务管理器那观察变化

堆外内存的优点和缺点

堆外内存，其实就是不受JVM控制的内存。相比于堆内内存有几个优势：
　　1 减少了垃圾回收的工作，因为垃圾回收会暂停其他的工作（可能使用多线程或者时间片的方式，根本感觉不到）
　　2 加快了复制的速度。因为堆内在flush到远程时，会先复制到直接内存（非堆内存），然后在发送；而堆外内存相当于省略掉了这个工作。
　　而福之祸所依，自然也有不好的一面：
　　1 堆外内存难以控制，如果内存泄漏，那么很难排查
　　2 堆外内存相对来说，不适合存储很复杂的对象。一般简单的对象或者扁平化的比较适合。

对于nio这个库可以直接操作内存的使用，可以做个对比，看哪种情况下适合使用。

输出结果：

bufferAccess57
directAccess:28
bufferAccess55
directAccess:10

可以看到直接内存读写有较大优势，但是看看下面的情况：

输出结果：

bufferAllocate:38
directAllocate:282
bufferAllocate:71
directAllocate:403

可以看到在内存空间申请上，直接内存毫无优势。

如果内存空间本身需要频繁申请，则不适合使用直接内存。

http://blog.youkuaiyun.com/primary_wind/article/details/50294947

http://www.cnblogs.com/moonandstar08/p/5107648.html