淺談Java堆外內(nèi)存之突破JVM枷鎖

更新時間：2017年11月13日 11:40:55 作者：xingoo

這篇文章主要介紹了淺談Java堆外內(nèi)存之突破JVM枷鎖，涉及jvm內(nèi)存分配，jvm垃圾回收，堆外內(nèi)存的垃圾回收等相關(guān)內(nèi)容，具有一定參考價值，需要的朋友可以了解下。

對于有Java開發(fā)經(jīng)驗的朋友都知道，Java中不需要手動的申請和釋放內(nèi)存，JVM會自動進(jìn)行垃圾回收；而使用的內(nèi)存是由JVM控制的。

那么，什么時機(jī)會進(jìn)行垃圾回收，如何避免過度頻繁的垃圾回收？如果JVM給的內(nèi)存不夠用，怎么辦？

此時，堆外內(nèi)存登場！利用堆外內(nèi)存，不僅可以隨意操控內(nèi)存，還能提高網(wǎng)絡(luò)交互的速度。

背景1:JVM內(nèi)存的分配

對于JVM的內(nèi)存規(guī)則，應(yīng)該是老生常談的東西了，這里我就簡單的說下：

新生代：一般來說新創(chuàng)建的對象都分配在這里。

年老代：經(jīng)過幾次垃圾回收，新生代的對象就會放在年老代里面。年老代中的對象保存的時間更久。

永久代：這里面存放的是class相關(guān)的信息，一般是不會進(jìn)行垃圾回收的。

背景2:JVM垃圾回收

由于JVM會替我們執(zhí)行垃圾回收，因此開發(fā)者根本不需要關(guān)心對象的釋放。但是如果不了解其中的原委，很容易內(nèi)存泄漏，只能兩眼望天了！

垃圾回收，大致可以分為下面幾種：

MinorGC:當(dāng)新創(chuàng)建對象，內(nèi)存空間不夠的時候，就會執(zhí)行這個垃圾回收。由于執(zhí)行最頻繁，因此一般采用復(fù)制回收機(jī)制。

MajorGC:清理年老代的內(nèi)存，這里一般采用的是標(biāo)記清除+標(biāo)記整理機(jī)制。

FullGC:有的說與MajorGC差不多，有的說相當(dāng)于執(zhí)行minor+major回收，那么我們暫且可以認(rèn)為FullGC就是全面的垃圾回收吧。

堆外內(nèi)存？

堆外內(nèi)存，其實就是不受JVM控制的內(nèi)存。相比于堆內(nèi)內(nèi)存有幾個優(yōu)勢：

1減少了垃圾回收的工作，因為垃圾回收會暫停其他的工作（可能使用多線程或者時間片的方式，根本感覺不到）

2加快了復(fù)制的速度。因為堆內(nèi)在flush到遠(yuǎn)程時，會先復(fù)制到直接內(nèi)存（非堆內(nèi)存），然后在發(fā)送；而堆外內(nèi)存相當(dāng)于省略掉了這個工作。

而福之禍所依，自然也有不好的一面：

1堆外內(nèi)存難以控制，如果內(nèi)存泄漏，那么很難排查

2堆外內(nèi)存相對來說，不適合存儲很復(fù)雜的對象。一般簡單的對象或者扁平化的比較適合。

堆外內(nèi)存可以通過java.nio的ByteBuffer來創(chuàng)建，調(diào)用allocateDirect方法申請即可。參考API地址

至于怎么用，讀讀API文檔就知道啦~

另外，默認(rèn)的情況下堆外內(nèi)存是有一定的限制的，好像是64M吧....

可以通過設(shè)置-XX:MaxDirectMemorySize=10M控制堆外內(nèi)存的大?。?/p>

堆外內(nèi)存的垃圾回收

　　堆外內(nèi)存，既然可以無限使用，那么會不會用爆內(nèi)存呢？這個是很有可能的...所以堆外內(nèi)存的垃圾回收也很重要。

　　由于堆外內(nèi)存并不直接控制于JVM，因此只能等到full GC的時候才能垃圾回收！

　　Full GC，一般發(fā)生在年老代垃圾回收以及調(diào)用System.gc的時候，這樣肯定不能滿足我們的需求！于是度娘幫助解決了這個問題，網(wǎng)上有朋友十分聰明的利用內(nèi)部實現(xiàn)接口，反向獲取到了一個clear方法！

package xing.test;
import java.nio.ByteBuffer;
import sun.nio.ch.DirectBuffer;
public class NonHeapTest {
  public static void clean(final ByteBuffer byteBuffer) { 
    if (byteBuffer.isDirect()) { 
      ((DirectBuffer)byteBuffer).cleaner().clean(); 
    } 
 } 
  public static void sleep(long i) { 
    try { 
       Thread.sleep(i); 
     }catch(Exception e) { 
       /*skip*/ 
     } 
  } 
  public static void main(String []args) throws Exception { 
      ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocateDirect(1024 * 1024 * 200); 
      System.out.println("start"); 
      sleep(5000); 
      clean(buffer);//執(zhí)行垃圾回收
//     System.gc();//執(zhí)行Full gc進(jìn)行垃圾回收
      System.out.println("end"); 
      sleep(5000); 
  } 
}

這樣就能手動的控制回收堆外內(nèi)存了！其中sun.nio其實是java.nio的內(nèi)部實現(xiàn)。所以你可能不能通過eclipse的自動排錯找到這個包，直接復(fù)制