一、背景
上一篇文章 类目体系设计总结,讲了Forest缓存数据是放在直接内存的,今天我们就来了解一下Java的直接内存是个啥玩意,它该怎么使用。
二、直接内存介绍
直接内存是在Java堆外的,直接向系统申请内存空间,它不受JVM的内存管理机制控制 。直接内存分配、使用和回收是通过java.nio.
DirectByteBuffer这个类。
1、优缺点
- 复制效率高
在远程调用中,堆内的数据Flush到远程时会先复制到直接内存,然后再发送,而使
用直接内存就省略了复制这个过程。
- 减少了垃圾回收影响
因为垃圾回收(FullGC)需要暂停工作,放在直接内存不需要JVM管理。
- 内存管理不方便
使用直接内存,就失去了JVM管理内存的可行性,改由自己管理内存,容易发生内
存溢出,尤其是对Java程序员不习惯主动管理内存。
2、适用场景
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适合数据量比较大并且存放的数据生命周期比较长.
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适合频繁IO的操作,比如网络大量并发数据传输.
3、直接内存调用方式
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不推荐:直接调用unsafe类的方法。
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推荐:使用java.nio.ByteBuffer调用,JVM会进行内存管理,当堆内引用对象被回收时会自动回收相关的直接内存。
4、直接内存分配源代码解析
首先向 Bits 类申请额度,Bits 类有一个全局的 totalCapacity 变量,记录着全部 DirectByteBuffer 的总大小,每次申请,都先看看是否超限
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如果已经超限,会主动执行 Sytem.gc(),期待能主动回收一点堆外内存。然后休眠一百毫秒,看看 totalCapacity 降下来没有,如果内存还是不足,就抛出 OOM 异常.
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如果额度被批准,就调用sun.misc.Unsafe 去分配内存,返回内存基地址,Unsafe 的 C++实现,标准的 malloc,然后再调一次 Unsafe 把这段内存给清零.
三、直接内存测试
分别用堆内存和直接内存做1万次内存分配测测试结果如下:
结论:直接内存的分配比堆内存分配要慢很多。堆内存和直接内存写入读取,测试结果也是直接内存要稍微差一些,代码如下,就不列出具体数据了。