JVM(HotSpot):直接内存及其使用建议

文章目录

一、什么是直接内存?

Direct Memory:系统内存

普通IO,运行原理图

磁盘到系统内存,系统内存到jvm内存。

NIO,运行原理图

划分了一块区域,JVM和系统共享的内存区间,这样,就减少了一次IO操作。

二、特点

常见于 NIO 操作时,用于数据缓冲区

分配回收成本较高,但读写性能高

不受 JVM 内存回收管理

所以,我们可以在IO程序中,使用直接内存来优化程序的读写性能。

三、使用案例

关键代码:ByteBuffer.allocateDirect(_1Mb);

java 复制代码
public class Demo1_9 {
    static final String FROM = "E:\\sbPSjI4tt10.mp4";
    static final String TO = "E:\\a.mp4";
    static final int _1Mb = 1024 * 1024;

    public static void main(String[] args) {
        io(); // io 用时:1535.586957 1766.963399 1359.240226
        directBuffer(); // directBuffer 用时:479.295165 702.291454 562.56592
    }

    private static void directBuffer() {
        long start = System.nanoTime();
        try (FileChannel from = new FileInputStream(FROM).getChannel();
             FileChannel to = new FileOutputStream(TO).getChannel();
        ) {
            ByteBuffer bb = ByteBuffer.allocateDirect(_1Mb);
            while (true) {
                int len = from.read(bb);
                if (len == -1) {
                    break;
                }
                bb.flip();
                to.write(bb);
                bb.clear();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        long end = System.nanoTime();
        System.out.println("directBuffer 用时:" + (end - start) / 1000_000.0);
    }

    private static void io() {
        long start = System.nanoTime();
        try (FileInputStream from = new FileInputStream(FROM);
             FileOutputStream to = new FileOutputStream(TO);
        ) {
            byte[] buf = new byte[_1Mb];
            while (true) {
                int len = from.read(buf);
                if (len == -1) {
                    break;
                }
                to.write(buf, 0, len);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        long end = System.nanoTime();
        System.out.println("io 用时:" + (end - start) / 1000_000.0);
    }
}

但是,直接内存,是不受JVM管理的

另外,我们显示调用gcJVM也不是立马就执行gc

而且,一般我们会在项目中禁用显示调用gc,因为,Full GC影响性能。

禁用参数:-XX:+DisableExplicitGC

四、直接内存的管理

底层是如何回收直接内存的?

  • 使用了 Unsafe 对象完成直接内存的分配回收,并且回收需要主动调用 freeMemory 方法
  • ByteBuffer 的实现类内部,使用了 Cleaner (虚引用)来监测 ByteBuffer 对象,一旦
    ByteBuffer 对象被垃圾回收,那么就会由 ReferenceHandler 线程通过 Cleanerclean 方法调
    freeMemory 来释放直接内存

    我们知道,不建议程序员显示调用gc,来回收JVM对象。
    但是,等待JVM自主的Full GC,又是不确定的。
    所以,还是,建议我们自己手动回收直接内存。
java 复制代码
public class Demo1_27 {
    static int _1Gb = 1024 * 1024 * 1024;

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Unsafe unsafe = getUnsafe();
        // 分配内存
        long base = unsafe.allocateMemory(_1Gb);
        unsafe.setMemory(base, _1Gb, (byte) 0);
        System.in.read();

        // 释放内存
        unsafe.freeMemory(base);
        System.in.read();
    }

    public static Unsafe getUnsafe() {
        try {
            Field f = Unsafe.class.getDeclaredField("theUnsafe");
            f.setAccessible(true);
            Unsafe unsafe = (Unsafe) f.get(null);
            return unsafe;
        } catch (NoSuchFieldException | IllegalAccessException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}
相关推荐
佛祖让我来巡山10 小时前
深入理解JVM内存分配机制:大对象处理、年龄判定与空间担保
jvm·内存分配·大对象处理·空间担保·年龄判定
杨杨杨大侠16 小时前
打开 JVM 黑匣子——走进 Java 字节码(一)
java·jvm·agent
J2K1 天前
JDK都25了,你还没用过ZGC?那真得补补课了
java·jvm·后端
Slaughter信仰2 天前
深入理解Java虚拟机:JVM高级特性与最佳实践(第3版)第十章知识点问答(10题)
java·jvm·数据库
码熔burning2 天前
JVM 垃圾收集算法详解!
jvm·算法
ZzzK,2 天前
JAVA虚拟机(JVM)
java·linux·jvm
西红柿维生素2 天前
JVM相关总结
java·jvm·算法
老赵的博客2 天前
c++ unqiue指针
java·jvm·c++
mkhase2 天前
9.12-QT-基本登陆界面实现
java·jvm·qt
緈諨の約錠3 天前
JVM基础篇以及JVM内存泄漏诊断与分析
java·jvm