JVM之本地内存以及元空间,直接内存的详细解析

本地内存

基本介绍

虚拟机内存：Java 虚拟机在执行的时候会把管理的内存分配成不同的区域，受虚拟机内存大小的参数控制，当大小超过参数设置的大小时就会报 OOM

本地内存：又叫做堆外内存，线程共享的区域，本地内存这块区域是不会受到 JVM 的控制的，不会发生 GC；因此对于整个 Java 的执行效率是提升非常大，但是如果内存的占用超出物理内存的大小，同样也会报 OOM

本地内存概述图：

元空间

PermGen 被元空间代替，永久代的类信息、方法、常量池等都移动到元空间区

元空间与永久代区别：元空间不在虚拟机中，使用的本地内存，默认情况下，元空间的大小仅受本地内存限制

方法区内存溢出：

• JDK1.8 以前会导致永久代内存溢出：java.lang.OutOfMemoryError: PerGen space

-XX:MaxPermSize=8m     #参数设置

• JDK1.8 以后会导致元空间内存溢出：java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace

-XX:MaxMetaspaceSize=8m #参数设置  

元空间内存溢出演示：

public class Demo1_8 extends ClassLoader { // 可以用来加载类的二进制字节码
    public static void main(String[] args) {
        int j = 0;
        try {
            Demo1_8 test = new Demo1_8();
            for (int i = 0; i < 10000; i++, j++) {
                // ClassWriter 作用是生成类的二进制字节码
                ClassWriter cw = new ClassWriter(0);
                // 版本号， public， 类名, 包名, 父类， 接口
                cw.visit(Opcodes.V1_8, Opcodes.ACC_PUBLIC, "Class" + i, null, "java/lang/Object", null);
                // 返回 byte[]
                byte[] code = cw.toByteArray();
                // 执行了类的加载
                test.defineClass("Class" + i, code, 0, code.length); // Class 对象
            }
        } finally {
            System.out.println(j);
        }
    }
}

直接内存

直接内存是 Java 堆外、直接向系统申请的内存区间，不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是《Java 虚拟机规范》中定义的内存区域

1. 常见于NIO操作时,用于数据缓冲区
   
2. 分配回收成本过高时,但读写性能高
   
3. 不受JVM内存回收管理
   

普通的读取文件的方式:

直接内存读取文件的方式:

分配和回收的原理

• 使用了Unsafe对象完成直接内存的分配回收,并且回收需要主动调用freeMemory方法
  
• ByteBuffer的实现类内部,使用了Cleaner(虚引用)来监测ByteBuffer对象,一旦ByteBuffer对象被垃圾回收,那么就会有ReferenceHandler线程通过Cleaner的clean方法调用freeMemory来释放内存