Java堆外内存的使用

简介: 堆外内存的回收见HeapByteBuffer和DirectByteBuffer以及回收DirectByteBuffer基本类型长度在Java中有很多的基本类型,比如:byte,一个字节是8位bit,也就是1Bshort,16位bit,也就是2Bint,32位bit,也就是4Blong, 64位bit,也就是8Bchar,16位bit,也就是2Bfloat,32位bit,也就是4Bdouble,64位bit,也就是8B不同的类型都会按照自己的位数来存储,并且可以自动进行转换提升。

堆外内存的回收见HeapByteBuffer和DirectByteBuffer以及回收DirectByteBuffer

基本类型长度

在Java中有很多的基本类型,比如:

  • byte,一个字节是8位bit,也就是1B

  • short,16位bit,也就是2B

  • int,32位bit,也就是4B

  • long, 64位bit,也就是8B

  • char,16位bit,也就是2B

  • float,32位bit,也就是4B

  • double,64位bit,也就是8B

不同的类型都会按照自己的位数来存储,并且可以自动进行转换提升。byte、char、short都可以自动提升为int,如果操作数有long,就会自动提升为long,float和double也是如此。

大端小端 

当前的存储器,多以byte为访问的最小单元,当一个逻辑上的地址必须分割为物理上的若干单元时就存在了先放谁后放谁的问题,于是端(endian)的问题应运而生了,对于不同的存储方法,就有大端(big-endian)和小端(little- endian)两个描述。

字节排序按分为大端和小端,概念如下

  • 大端:低地址位 存放 高有效字节

  • 小端:低地址位 存放 低有效字节

举个例子,一个char是有两个字节组成的,这两个字节存储可能会显示成如下的模样,比如字符a:

现在主流的CPU,intel系列的是采用的little endian的格式存放数据,而motorola系列的CPU采用的是big endian,ARM则同时支持 big和little,网络编程中,TCP/IP统一采用大端方式传送数据,所以有时我们也会把大端方式称之为网络字节序。特别需要注意的是,C/C++语言编写的程序里数据存储顺序是跟编译平台所在的CPU相关的,而 JAVA编写的程序则唯一采用big endian方式来存储数据。

举个例子说明,我的机子是32位windows的系统,处理器是AMD的。对于一个int型数0x12345678,为方便说明,这里采用16进制表示。这个数在不同字节顺序存储的CPU中储存顺序如下:

0x12345678   16进制,两个数就是一字节

高有效字节——>低有效字节: 12 34 56 78

          低地址位     高低址位

大端:  12  34        56   78

小端: 78  56        34   12

读写数据

在直接内存中,通过allocateDirect(int byte_length)申请直接内存。这段内存可以理解为一段普通的基于Byte的数组,因此插入和读取都跟普通的数组差不多。

只不过提供了基于不同数据类型的插入方法,比如:

  • put(byte) 插入一个byte

  • put(byte[]) 插入一个byte数组

  • putChar(char) 插入字符

  • putInt(int) 插入Int

  • putLong(long) 插入long

等等。

基本的属性值

它有几个关键的指标:

mark-->position-->limit-->capacity

另外,还有remaining=limit-position。

当前位置——position,position是当前数组的指针,指示当前数据位置。position可以通过position()获得,也可以通过position(int)设置。注意:position的位置要比limit小,比mark大。

空间容量——capacity,capacity是当前申请的直接内存的容量,它是申请后就不会改变的。capacity则可以通过capacity()方法获得。

限制大小——limit,我们可能想要改变这段直接内存的大小,因此可以通过一个叫做Limit的属性设置。limit则可以通过limit()获得,通过limit(int)进行设置。注意limit要比mark和position大,比capacity小。

标记位置——mark, mark,就是一个标记为而已,记录当前的position的值。常用的场景,就是记录某一次插入数据的位置,方便下一次进行回溯。

  • 可以使用mark()方法进行标记,mark方法标记当前的position,默认为-1

  • 使用reset()方法进行清除,reset方法重置position的位置为mark的位置,mark不能小于0,否则会出错

  • 使用rewind()方法进行初始化,重置mark为-1.position为0

使用案例

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocateDirect(1024);
buffer.putChar('a');
buffer.putChar('c');
System.out.println("插入完数据 " + buffer);
buffer.mark();// 记录mark的位置
buffer.position(30);// 设置的position一定要比mark大,否则mark无法重置
System.out.println("reset前 " + buffer);
buffer.reset();// 重置reset ,reset后的position=mark
System.out.println("reset后 " + buffer);
buffer.rewind();//清除标记,position变成0,mark变成-1
System.out.println("清除标记后 " + buffer);
可以看到如下的运行结果:
插入完数据 java.nio.DirectByteBuffer[pos=4 lim=1024 cap=1024]
reset前 java.nio.DirectByteBuffer[pos=30 lim=1024 cap=1024]
reset后 java.nio.DirectByteBuffer[pos=4 lim=1024 cap=1024]
清除标记后 java.nio.DirectByteBuffer[pos=0 lim=1024 cap=1024]

剩余空间——remaing,remaing则表示当前的剩余空间

常用方法

clear(),这个方法用于清除mark和position,还有limit的位置。

flip(),这个方法主要用于改变limit为当前的position,position为0,主要是用于读取操作。

compact(),这个方法在读取一部分数据的时候比较常用。它会把当前的Position移到0,然后position+1移到1,即类似substring(当前位置)的效果。

isDirect()这个方法用于判断是否是直接内存。如果是返回true,如果不是返回false。

rewind()这个方法用于重置mark标记。

 

目录
相关文章
|
2月前
|
安全 Java 应用服务中间件
Spring Boot + Java 21:内存减少 60%,启动速度提高 30% — 零代码
通过调整三个JVM和Spring Boot配置开关,无需重写代码即可显著优化Java应用性能:内存减少60%,启动速度提升30%。适用于所有在JVM上运行API的生产团队,低成本实现高效能。
288 3
|
3月前
|
存储 缓存 Java
Java数组全解析:一维、多维与内存模型
本文深入解析Java数组的内存布局与操作技巧,涵盖一维及多维数组的声明、初始化、内存模型,以及数组常见陷阱和性能优化。通过图文结合的方式帮助开发者彻底理解数组本质,并提供Arrays工具类的实用方法与面试高频问题解析,助你掌握数组核心知识,避免常见错误。
|
1月前
|
Java 大数据 Go
从混沌到秩序:Java共享内存模型如何通过显式约束驯服并发?
并发编程旨在混乱中建立秩序。本文对比Java共享内存模型与Golang消息传递模型,剖析显式同步与隐式因果的哲学差异,揭示happens-before等机制如何保障内存可见性与数据一致性,展现两大范式的深层分野。(238字)
66 4
|
1月前
|
存储 缓存 Java
【深入浅出】揭秘Java内存模型(JMM):并发编程的基石
本文深入解析Java内存模型(JMM),揭示synchronized与volatile的底层原理,剖析主内存与工作内存、可见性、有序性等核心概念,助你理解并发编程三大难题及Happens-Before、内存屏障等解决方案,掌握多线程编程基石。
|
2月前
|
缓存 监控 Kubernetes
Java虚拟机内存溢出(Java Heap Space)问题处理方案
综上所述, 解决Java Heap Space溢出需从多角度综合施策; 包括但不限于配置调整、代码审查与优化以及系统设计层面改进; 同样也不能忽视运行期监控与预警设置之重要性; 及早发现潜在风险点并采取相应补救手段至关重要.
525 17
|
6月前
|
存储 缓存 Java
【高薪程序员必看】万字长文拆解Java并发编程!(5):深入理解JMM:Java内存模型的三大特性与volatile底层原理
JMM,Java Memory Model,Java内存模型,定义了主内存,工作内存,确保Java在不同平台上的正确运行主内存Main Memory:所有线程共享的内存区域,所有的变量都存储在主存中工作内存Working Memory:每个线程拥有自己的工作内存,用于保存变量的副本.线程执行过程中先将主内存中的变量读到工作内存中,对变量进行操作之后再将变量写入主内存,jvm概念说明主内存所有线程共享的内存区域,存储原始变量(堆内存中的对象实例和静态变量)工作内存。
233 0
|
3月前
|
监控 Kubernetes Java
最新技术栈驱动的 Java 绿色计算与性能优化实操指南涵盖内存优化与能效提升实战技巧
本文介绍了基于Java 24+技术栈的绿色计算与性能优化实操指南。主要内容包括:1)JVM调优,如分代ZGC配置和结构化并发优化;2)代码级优化,包括向量API加速数据处理和零拷贝I/O;3)容器化环境优化,如K8s资源匹配和节能模式配置;4)监控分析工具使用。通过实践表明,这些优化能显著提升性能(响应时间降低40-60%)同时降低资源消耗(内存减少30-50%,CPU降低20-40%)和能耗(服务器功耗减少15-35%)。建议采用渐进式优化策略。
206 1
|
3月前
|
存储 监控 算法
Java垃圾回收机制(GC)与内存模型
本文主要讲述JVM的内存模型和基本调优机制。
|
4月前
|
SQL 缓存 安全
深度理解 Java 内存模型:从并发基石到实践应用
本文深入解析 Java 内存模型(JMM),涵盖其在并发编程中的核心作用与实践应用。内容包括 JMM 解决的可见性、原子性和有序性问题,线程与内存的交互机制,volatile、synchronized 和 happens-before 等关键机制的使用,以及在单例模式、线程通信等场景中的实战案例。同时,还介绍了常见并发 Bug 的排查与解决方案,帮助开发者写出高效、线程安全的 Java 程序。
237 0

热门文章

最新文章