6. JVM直接内存

1. 什么是直接内存 

直接内存是 Java 中一种特殊的内存分配方式，它允许Java程序直接访问操作系统的本地内存，绕过Java堆内存的管理机制。

这种内存不属于Java虚拟机(JVM)运行时数据区的一部分，而是在JVM之外由操作系统管理的内存区域。

主要特点

1. 绕过JVM堆内存：直接内存分配不受Java堆大小限制(-Xmx参数)

2. 本地IO操作高效（常用于NIO操作）：减少了数据在Java堆和本地堆之间的复制

3. 分配成本较高：创建和销毁的开销比堆内存大

4. 手动管理：需要显式释放，不像堆内存由GC自动回收

应用场景：

• 需要频繁进行IO操作的场景(如NIO网络编程)  
• 需要处理大容量数据且希望减少GC影响的场景  
• 需要与本地代码交互的场景

2. JVM堆内存与直接内存的区别

2.1 IO 与 NIO 的区别

常规 IO 的拷贝流程：

NIO 的拷贝流程：

2.2 内存的本质区别

JVM的内存结构

• 堆内存（Heap Memory）：由JVM管理，存放Java对象（受-Xmx等参数限制）。

• 非堆内存（Non-Heap Memory）：包括方法区（Metaspace）、JIT代码缓存等，也由JVM管理。

• 直接内存（Direct Memory）：不在JVM运行时数据区内，而是通过JVM代码（如ByteBuffer.allocateDirect()）向操作系统申请的本机内存。

直接内存的来源

• 直接内存是通过JVM进程向操作系统申请的本机内存（Native Memory），属于你的电脑物理内存（或OS虚拟内存）的一部分。

• 例如，在Linux下，JVM调用malloc()或mmap()申请内存；在Windows下可能调用VirtualAlloc()。

为什么叫"直接"内存？

• 因为这块内存可以直接被Java的NIO Buffer（如DirectByteBuffer）访问，而不需要经过JVM堆内存的拷贝。

• 例如，读取文件时，数据可以直接从OS缓存写入直接内存，再被Java访问，避免了堆内外的数据复制

总结 

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