1. 直接内存的概述
- 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。
- 起源于NIO,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。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
NIO操作本地内存演示:
/** * 查看直接内存的占用与释放 */ public class BufferTest { private static final int BUFFER = 1024 * 1024 * 1024;//1GB public static void main(String[] args){ //直接分配本地内存空间 ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(BUFFER); System.out.println("直接内存分配完毕,请求指示!"); Scanner scanner = new Scanner(System.in); scanner.next(); System.out.println("直接内存开始释放!"); byteBuffer = null; System.gc(); scanner.next(); } }复制代码
运行程序,查看进程 ,占用1GB的内存
释放后,内存减少1GB
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2. 直接内存和jvm内存的区别
原来采用BIO的架构,在读写本地文件时,我们使用的是jvm分配的内存,需要从用户态切换成内核态
而NIO中的 DirectByteBuffer 直接操作 本地内存 操作磁盘,省去用户态和内核态之间的切换消耗
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3. 直接内存中OOM
直接内存也可能导致OutofMemoryError异常java.lang.OutOfMemoryError: Direct buffer memory
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,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 (不影响元空间的大小)
如果不指定,默认与堆的最大值-Xmx参数值一致
在上面的 DirectByteBuffer 中,其底层也是通过 Unsafe 类来开辟 直接内存的,下面用反射的方式 直接进行分配
public class MaxDirectMemorySizeTest { private static final long _1MB = 1024 * 1024; public static void main(String[] args) throws IllegalAccessException { Field unsafeField = Unsafe.class.getDeclaredFields()[0]; unsafeField.setAccessible(true); Unsafe unsafe = (Unsafe)unsafeField.get(null); while(true){ unsafe.allocateMemory(_1MB); } } }复制代码
无限的分配 直接内存,报错信息:
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError at sun.misc.Unsafe.allocateMemory(Native Method) at com.atguigu.java.MaxDirectMemorySizeTest.main(MaxDirectMemorySizeTest.java:20)复制代码