11、JVM实战:JVM直接内存(DirectMemory)


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直接内存

1、 直接内存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;

2、 直接内存是Java堆外的、直接向系统申请的内存区间;

3、 简单理解:javaprocessmemory=javaheap+nativememory;

*
示例代码:

/**
 *  IO                  NIO (New IO / Non-Blocking IO)
 *  byte[] / char[]     Buffer
 *  Stream              Channel
 *
 * 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();
    }
}

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直接内存来源于NIO

通过存在堆中的DirectByteBuffer操作Native(本地)内存。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

*
*


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直接内存异常OOM

同样,也可能导致OutOfMemoryError异常: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一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。

/**
 * 本地内存的OOM:  OutOfMemoryError: Direct buffer memory
 */
public class BufferTest2 {
   
     
    private static final int BUFFER = 1024 * 1024 * 20;//20MB

    public static void main(String[] args) {
   
     
        ArrayList<ByteBuffer> list = new ArrayList<>();

        int count = 0;
        try {
   
     
            while(true){
   
     
                ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(BUFFER);
                list.add(byteBuffer);
                count++;
                try {
   
     
                    Thread.sleep(100);
                } catch (InterruptedException e) {
   
     
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        } finally {
   
     
            System.out.println(count);
        }
    }
}

直接内存参数设置

  • 使用直接内存的缺点

1、 分配回收成本较高;
2、 不受JVM内存回收管理;

  • 直接内存大小可以通过MaxDirectMemorySize设置
  • 如果不指定,默认与堆的最大值一Xmx参数值一致