JVM之直接内存与非直接内存

直接内存

• 直接内存：概指系统内存，而非堆内存，不指定大小时它的大小默认与堆的最大值-Xmx参数值一致。

• 非直接内存： 也可以称之为堆内存，运行JVM都会预先分配一定内存，我们把JVM管理的这些内存称为堆内存(非操作系统直接内存)，JVM会对这些内存空间的分配和回收进行管理。

所谓 直接的关系指的是与底层操作系统的关系。

直接 非直接内存的概念与NIO有非常大的关联；

1. 在NIO之前，java.io 的方式是：

    磁盘IO <读取> -读-> 直接内存[系统内核态] -读->   非直接(堆)内存[用户态]  -写->  直接内存[系统内核态] -写-> 磁盘IO <写入磁盘>
   

2. 而NIO中，对文件的读写不再跟堆内存关联

    磁盘IO --> 系统直接内存 --> 磁盘IO
   

读写文件时可以直接申请堆外内存。

优点

• 避免内核态和用户态之间反复切换，实现文件的高效存取；

• 非JVM管理内存，能减少GC时造成的STW（stop the world）操作。

缺点

内存管理的成本增加，由于没有自动回收机制的管理，使用不当可能造成内存溢出。

直接内存的使用

我们知道直接内存直接使用操作系统内存，避免了反复的拷贝。

直接内存的使用通过：allocateDirect创建，需要注意的时，直接内存的申请成本比申请普通堆内存更大；

基于以上特性，直接内存在文件较大时会有不错的表现，由于申请开销问题，当操作海量的小文件时我们就需要慎重考虑是否使用直接内存了，此时还会带来内存碎片化的问题。