java直接内存

直接内存

很多一说起直接内存，就会想到堆外内存。但是从概念上说，两者确实不是一回事。
堆外内存，就是堆以外的内存，我们常见的有元数据区，栈空间，还有直接内存，以及jvm作为c++程序，mmap的数据。
直接内存和非堆也不是一个概念，非堆主要是说元数据区，code cache等。非堆的组成可以通过jconsole来查看，有明确的分区和内容，只是非堆的这个叫法，很容易让人产生误解。
直接内存是有jvm参数控制的-XX:MaxDirectMemorySize。一说有参数控制，大家就明白，他其实是jvm自己规划出来的一部分，肯定也是系统的内存，他的存在可以说和元数据区域是同等级的。两者都是jvm自己规划出来的区域，去存放一些数据。

默认大小

由于有参数控制，平时我们也不设置，那么这里的最大值是多少呢，jvm做了一次变名字才完成赋值的。

在jvm.cpp中。MaxDirectMemorySize转化成了sun.nio.MaxDirectMemorySize。在是default的时候设置为-1。

  {
    if (FLAG_IS_DEFAULT(MaxDirectMemorySize)) {
      PUTPROP(props, "sun.nio.MaxDirectMemorySize", "-1");
    } else {
      char as_chars[256];
      jio_snprintf(as_chars, sizeof(as_chars), UINTX_FORMAT, MaxDirectMemorySize);
      PUTPROP(props, "sun.nio.MaxDirectMemorySize", as_chars);
    }
  }

vm.java针对sun.nio.MaxDirectMemorySize为-1的时候，使用maxMemory来进行赋值。

  public static void saveAndRemoveProperties(Properties var0) {
            ...
            savedProps.putAll(var0);
            String var1 = (String)var0.remove("sun.nio.MaxDirectMemorySize");
            if (var1 != null) {
                if (var1.equals("-1")) {
                    directMemory = Runtime.getRuntime().maxMemory();
                } else {
                    long var2 = Long.parseLong(var1);
                    if (var2 > -1L) {
                        directMemory = var2;
                    }
                }
            }
            ...
          }

默认情况和maxMemory的结果一致。

不受gc影响？

很多书上都说部分内存不受JVM垃圾回收管理。这个说法不是很准确，如果想完全不受gc的影响，那他必须纯粹不和堆打交道，我们常见的是jni，自己写个jni去神奇内存，也没有什么变量去控制，纯粹靠方法去申请，释放。这种叫做不受gc影响。
我们常见的ByteBuffer是通过java的代码申请的，而且是有引用的在堆里的。所以并算不上不完全不受gc的影响。他的申请这些操作底层控制的内存，确实是gc并不能回收，假如我们申请了ByteBuffer，但是没有释放，那岂不是内存泄露了，所以java的gc这时候发挥作用了，在堆中的对象没有引用了，gc的时候可以回收java的对象，但是这个对象相当于直接内存的代表，当代表可以被gc的时候，他也会调用java的代码去释放这块内存，最终达到释放的目的，避免影响。
下面是java释放的代码。

((DirectBuffer)byteBuffer).cleaner().clean();

他申请不到会带来fullgc---System.gc

 static void reserveMemory(long size, int cap) {

        if (!memoryLimitSet && VM.isBooted()) {
            maxMemory = VM.maxDirectMemory();
            memoryLimitSet = true;
        }

        // optimist!
        if (tryReserveMemory(size, cap)) {
            return;
        }

        final JavaLangRefAccess jlra = SharedSecrets.getJavaLangRefAccess();

        // retry while helping enqueue pending Reference objects
        // which includes executing pending Cleaner(s) which includes
        // Cleaner(s) that free direct buffer memory
        while (jlra.tryHandlePendingReference()) {
            if (tryReserveMemory(size, cap)) {
                return;
            }
        }

        // trigger VM's Reference processing
        System.gc();

由此我们可以看出，这个空间的其实间接受到gc的影响，但也不是不受。

少一层拷贝

虽然很多人拿直接内存和0拷贝在一起讨论，这个也不是一回事，0拷贝算是系统的特性的部分了，直接内存顶多是少一层考虑，正常文件读取到堆，需要文件到系统内存，系统内存然后通过jni把数据拷贝到堆里。如果用直接内存去读取文件的数据，只要不是用来做处理，那么他是不需要拷贝到堆的，当然如果说，你要用来做处理，那么他本身也没什么优势了。

小结

• 直接内存和堆外内存不一样
• 直接内存本身不受gc的影响，但是由于有对象在堆引用这这块内存，那么受到gc的间接影响，典型的是java的代码里有system.gc去回收。
• 直接内存也和0拷贝不是一回事。
• 直接内存其实是jvm定义的空间，可以说堆，元数据区算在同一层次。