JVM 直接内存

谁借莪１个温暖的怀抱￠ 2022-06-02 04:41 395阅读 0赞

概述

直接内存并不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是Java 虚拟机规范中农定义的内存区域。在JDK1.4 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，然后通脱一个存储在Java堆中的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。

*  本机直接内存的分配不会受到Java 堆大小的限制，受到本机总内存大小限制
 *  配置虚拟机参数时，不要忽略直接内存 防止出现OutOfMemoryError异常

直接内存（堆外内存）与堆内存比较

1.  直接内存申请空间耗费更高的性能，当频繁申请到一定量时尤为明显
2.  直接内存IO读写的性能要优于普通的堆内存，在多次读写操作的情况下差异明显

代码验证：

package com.xnccs.cn.share; import java.nio.ByteBuffer; /** * 直接内存 与 堆内存的比较 */ public class ByteBufferCompare { public static void main(String[] args) { allocateCompare(); //分配比较 operateCompare(); //读写比较 } /** * 直接内存 和 堆内存的 分配空间比较 * * 结论： 在数据量提升时，直接内存相比非直接内的申请，有很严重的性能问题 * */ public static void allocateCompare(){ int time = 10000000; //操作次数 long st = System.currentTimeMillis(); for (int i = 0; i < time; i++) { //ByteBuffer.allocate(int capacity) 分配一个新的字节缓冲区。 ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(2); //非直接内存分配申请 } long et = System.currentTimeMillis(); System.out.println("在进行"+time+"次分配操作时，堆内存 分配耗时:" + (et-st) +"ms" ); long st_heap = System.currentTimeMillis(); for (int i = 0; i < time; i++) { //ByteBuffer.allocateDirect(int capacity) 分配新的直接字节缓冲区。 ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocateDirect(2); //直接内存分配申请 } long et_direct = System.currentTimeMillis(); System.out.println("在进行"+time+"次分配操作时，直接内存 分配耗时:" + (et_direct-st_heap) +"ms" ); } /** * 直接内存 和 堆内存的 读写性能比较 * * 结论：直接内存在直接的IO 操作上，在频繁的读写时 会有显著的性能提升 * */ public static void operateCompare(){ int time = 1000000000; ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(2*time); long st = System.currentTimeMillis(); for (int i = 0; i < time; i++) { // putChar(char value) 用来写入 char 值的相对 put 方法 buffer.putChar('a'); } buffer.flip(); for (int i = 0; i < time; i++) { buffer.getChar(); } long et = System.currentTimeMillis(); System.out.println("在进行"+time+"次读写操作时，非直接内存读写耗时：" + (et-st) +"ms"); ByteBuffer buffer_d = ByteBuffer.allocateDirect(2*time); long st_direct = System.currentTimeMillis(); for (int i = 0; i < time; i++) { // putChar(char value) 用来写入 char 值的相对 put 方法 buffer_d.putChar('a'); } buffer_d.flip(); for (int i = 0; i < time; i++) { buffer_d.getChar(); } long et_direct = System.currentTimeMillis(); System.out.println("在进行"+time+"次读写操作时，直接内存读写耗时:" + (et_direct - st_direct) +"ms"); } }
     
      
       1
       2
       3
       4
       5
       6
       7
       8
       9
       10
       11
       12
       13
       14
       15
       16
       17
       18
       19
       20
       21
       22
       23
       24
       25
       26
       27
       28
       29
       30
       31
       32
       33
       34
       35
       36
       37
       38
       39
       40
       41
       42
       43
       44
       45
       46
       47
       48
       49
       50
       51
       52
       53
       54
       55
       56
       57
       58
       59
       60
       61
       62
       63
       64
       65
       66
       67
       68
       69
       70
       71
       72
       73
       74
       75
       76
       77
       78
       79
       80
       81
       82
       83
       84
       85
       86
       87

输出：   
在进行10000000次分配操作时，堆内存 分配耗时:12ms   
在进行10000000次分配操作时，直接内存 分配耗时:8233ms   
在进行1000000000次读写操作时，非直接内存读写耗时：4055ms   
在进行1000000000次读写操作时，直接内存读写耗时:745ms

可以自己设置不同的time 值进行比较

分析

从数据流的角度，来看

非直接内存作用链:   
本地IO –>直接内存–>非直接内存–>直接内存–>本地IO   
直接内存作用链:   
本地IO–>直接内存–>本地IO

直接内存使用场景

*  有很大的数据需要存储，它的生命周期很长
 *  适合频繁的IO操作，例如网络并发场景

参考

《深入理解Java虚拟机》 –周志明

博文：[https://www.cnblogs.com/xing901022/p/5243657.html][https_www.cnblogs.com_xing901022_p_5243657.html]

[https_www.cnblogs.com_xing901022_p_5243657.html]: https://www.cnblogs.com/xing901022/p/5243657.html