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

• 适合数据量比较大并且存放的数据生命周期比较长.

• 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

• 不推荐：直接调用unsafe类的方法。

• 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

• 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.

• 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。