JVM直接内存(DirectMemory)-创新互联

本地内存/直接内存(Direct Memory)

直接内存并不是虚拟机运行时数据区的一部分,也不是Java虚拟机规范中定义的内存区域,但是这部分内存也被频繁的使用;

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内存不足时抛出OutOfMemoryError或 者OutOfMemoryError:Direct buffer memory

特性

  • -XX:MaxDirectMemorySize 大值,默认和Java堆大值一样

  • 不属于运行时数据区

  • 本机直接内存的分配不受Java堆大小的限制,仅受本机总内存大小以及处理器寻址空间的限制

说明:在JDK 1.4 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,然后通过一个存储在Java 堆里面的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。

注意使用Native函数库分配堆外内存,通过JAVA堆DirectByteBuffer引用堆外内存

直接内存是一块物理内存,专门用于JVM和IO设备打交道,Java底层使用C语言的API调用操作系统与IO设备进行交互。

例如,Java内存中有一个字节数组,现在调用流将它写入磁盘文件,那么JVM首先会将这个字节数组先拷贝一份到堆外内存中,然后调用C语言API指明将某个连续地址范围的数据写入磁盘。

读操作也是类似,而JVM额外做的拷贝工作也是有意义的,因为JVM是基于自动垃圾回收机制运行的,所有内存中的数据会在GC时不停的被移动,如果你调用系统API告诉操作系统将内存某某位置的内存写入磁盘,而此时发生GC移动了该部分数据,GC结束后操作系统是不是就写错数据了。

所以,JVM对于与外围IO设备交互的情况下,都会将内存数据复制一份到堆外内存中,然后调用系统API间接的写入磁盘,读也是类似的。由于堆外内存不受GC管理,所以用完一定得记得释放

直接内存(堆外内存)与堆内存比较
  • 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;
  • 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;
堆外内存
  • 直接内存:可通过-XX:MaxDirectMemorySize调整大小,内存不足时抛出OutOf-MemoryError或 者OutOfMemoryError:Direct buffer memory;

  • 线程堆栈:可通过-Xss调整大小,内存不足时抛出StackOverflowError(如果线程请求的栈深度大 于虚拟机所允许的深度)或者OutOfMemoryError(如果Java虚拟机栈容量可以动态扩展,当栈扩展时无法申请到足够的内存);

  • Socket缓存区:每个Socket连接都Receive和Send两个缓存区,分别占大约37KB和25KB内存,连接多的话这块内存占用也比较可观。如果无法分配,可能会抛出IOException:Too many open files异常;

  • JNI代码:如果代码中使用了JNI调用本地库,那本地库使用的内存也不在堆中,而是占用Java虚拟机的本地方法栈和本地内存的;

  • 虚拟机和垃圾收集器:虚拟机、垃圾收集器的工作也是要消耗一定数量的内存的;

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新闻标题:JVM直接内存(DirectMemory)-创新互联
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