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简介

        本文介绍Java的堆外内存。包括：堆外内存介绍、创建/回收方法、为什么堆外内存能够提升IO效率。

堆外内存简介

        JVM启动时分配的内存，称为堆内存。代码中还可使用堆外内存。Memcached等等很多缓存框架都会使用堆外内存，Netty、Mina等框架提供的接口也是基于ByteBuffer封装的

堆外内存优点

提升了IO效率（减少了从堆内到堆外的数据拷贝）；减小了GC压力（不参与GC，有特定的回收机制）;

堆外内存缺点

分配和回收堆外内存比较耗时（解决方案：通过对象池避免频繁地创建和销毁堆外内存）；

创建/回收方法

创建

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocateDirect(10 * 1024 * 1024);

底层通过unsafe.allocateMemory(size)实现 

设置 

        可指定JVM参数来确定堆外内存大小限制： -XX:MaxDirectMemorySize=512m  （JVM默认64M，JRocket默认无限）。对于这种direct buffer，内存不够的时候会抛出错误： java.lang.OutOfMemoryError: Direct buffer memory

堆外内存回收

方法1：cleaner().clean()

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

内部还是调用System.gc()。所以一定不要-XX:+DisableExplicitGC

方法2：调用System.gc进行full gc。

        堆外内存并不直接控制于JVM，因此只能等到full GC的时候才能垃圾回收！（direct buffer归属的的JAVA对象是在堆上且能够被GC回收的，一旦它被回收，JVM将释放direct buffer的堆外空间。前提是没有关闭DisableExplicitGC）

为什么堆外内存能够提升IO效率？

        因为从堆内向磁盘/网卡读写数据时，数据会被先复制到堆外内存，然后堆外内存的数据被拷贝到硬件，如下图所示，直接写入堆外内存可避免堆内到堆外的一次数据拷贝。 

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