NIO和Netty系列(三): 堆外内存与零拷贝详解

最新推荐文章于 2025-05-28 23:55:09 发布

原创最新推荐文章于 2025-05-28 23:55:09 发布 · 656 阅读

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本文详细解析了Java NIO中堆外内存的实现原理，介绍了DirectByteBuffer和MappedByteBuffer两个核心类，以及如何通过Java代码获取和操作堆外内存。

在之前的文章中我们了解到NIO中堆外内存的实现类是java.nio.DirectByteBuffer和java.nio.MappedByteBuffer。本文中我们也通过这两个类来分析NIO中堆外内存的实现。

如何从Java code获取堆外内存

我们都知道Java code是运行在JVM进程所管理的内存上的，而堆外内存是JVM进程所管控的内存之外的，那么如何从Java代码中获取对外内存呢？在Java层面管理堆外内存的实现类是DirectByteBuffer。

DirectByteBuffer继承自MappedByteBuffer，MappedByteBuffer是个抽象类，继承自ByteBuffer，ByteBuffer继承了Buffer类。ByteBuffer提供了一个allocateDirect方法来分配堆外内存：

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

因此从Java code角度只需要ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024)即可获取到一块堆外内存，调用ByteBuffer相关api就可以操作这块堆外内存了。

此外java.nio.channels.FileChannel也提供了一个获取堆外内存的方法：

public abstract MappedByteBuffer map(MapMode mode,
                                         long position, long size) throws IOException;

该方法用于将一个文件映射到一块堆外内存。此后操作这块内存就像直接操作文件一样，map一般通过如下方式使用：

// 创建一个文件
FileInputStream fis = new FileInputStream("NonHeapMem.txt");
FileChannel fileChannel = fis.getChannel();
MappedByteBuffer mappedByteBuffer = fileChannel.map(FileChannel.MapMode.READ_WRITE, 0, fileChannel.size());

获取到mappedByteBuffer对象后就可以调用MappedByteBuffer相关api直接操作文件了。

参考

深入浅出 MappedByteBuffer