6.2. ByteBuffer创建
6.2.1. ByteBuffer创建HeapByteBuffer
分配在堆上的，直接由Java虚拟机负责垃圾收集，你可以把它想象成一个字节数组的包装类
class HeapByteBuffer extends ByteBuffer { HeapByteBuffer(int cap, int lim) { // package-private super(-1, 0, lim, cap, new byte[cap], 0); /* hb = new byte[cap]; offset = 0; */ } } public abstract class ByteBuffer extends Buffer implements Comparable<ByteBuffer> { // These fields are declared here rather than in Heap-X-Buffer in order to // reduce the number of virtual method invocations needed to access these // values, which is especially costly when coding small buffers. // final byte[] hb; // Non-null only for heap buffers final int offset; boolean isReadOnly; // Valid only for heap buffers // Creates a new buffer with the given mark, position, limit, capacity, // backing array, and array offset // ByteBuffer(int mark, int pos, int lim, int cap, // package-private byte[] hb, int offset) { super(mark, pos, lim, cap); this.hb = hb; this.offset = offset; }
6.2.2. DirectByteBuffer
这个类就没有HeapByteBuffer简单了
DirectByteBuffer(int cap) { // package-private super(-1, 0, cap, cap); boolean pa = VM.isDirectMemoryPageAligned(); int ps = Bits.pageSize(); long size = Math.max(1L, (long)cap + (pa ? ps : 0)); Bits.reserveMemory(size, cap); long base = 0; try { base = unsafe.allocateMemory(size); } catch (OutOfMemoryError x) { Bits.unreserveMemory(size, cap); throw x; } unsafe.setMemory(base, size, (byte) 0); if (pa && (base % ps != 0)) { // Round up to page boundary address = base + ps - (base & (ps - 1)); } else { address = base; } cleaner = Cleaner.create(this, new Deallocator(base, size, cap)); att = null;
Bits.reserveMemory(size, cap) 方法
static void reserveMemory(long size, int cap) { synchronized (Bits.class) { if (!memoryLimitSet && VM.isBooted()) { maxMemory = VM.maxDirectMemory(); memoryLimitSet = true; } // -XX:MaxDirectMemorySize limits the total capacity rather than the // actual memory usage, which will differ when buffers are page // aligned. if (cap <= maxMemory - totalCapacity) { reservedMemory += size; totalCapacity += cap; count++; return; } } System.gc(); try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException x) { // Restore interrupt status Thread.currentThread().interrupt(); } synchronized (Bits.class) { if (totalCapacity + cap > maxMemory) throw new OutOfMemoryError("Direct buffer memory"); reservedMemory += size; totalCapacity += cap; count++; } }
在DirectByteBuffer中，首先向Bits类申请额度，Bits类有一个全局的totalCapacity变量，记录着全部DirectByteBuffer的总大小，每次申请，都先看看是否超限,堆外内存的限额默认与堆内内存(由-Xmx 设定)相仿，可用 -XX:MaxDirectMemorySize 重新设定。
如果不指定，该参数的默认值为Xmx的值减去1个Survior区的值。 如设置启动参数-Xmx20M -Xmn10M -XX：SurvivorRatio=8,那么申请20M-1M=19M的DirectMemory
如果已经超限，会主动执行Sytem.gc()，期待能主动回收一点堆外内存。System.gc()会触发一个full gc，当然前提是你没有显示的设置-XX:+DisableExplicitGC来禁用显式GC。并且你需要知道，调用System.gc()并不能够保证full gc马上就能被执行。然后休眠一百毫秒，看看totalCapacity降下来没有，如果内存还是不足，就抛出OOM异常。如果额度被批准，就调用大名鼎鼎的sun.misc.Unsafe去分配内存,返回内存基地址
所以，一般的框架里面，会在启动时申请一大块DirectByteBuffer，然后自己做内存管理
最后，创建一个Cleaner，并把代表清理动作的Deallocator类绑定 – 降低Bits里的totalCapacity，并调用Unsafe调free去释放内存。
6.2.3. ByteBuffer回收
HeapByteBuffer就不要说了，GC就帮忙处理了。这儿主要说下DirectByteBuffer 存在于堆内的DirectByteBuffer对象很小，只存着基地址和大小等几个属性，和一个Cleaner，但它代表着后面所分配的一大段内存，是所谓的冰山对象。
其中first是Cleaner类的静态变量，Cleaner对象在初始化时会被添加到Clener链表中，和first形成引用关系，ReferenceQueue是用来保存需要回收的Cleaner对象。
如果该DirectByteBuffer对象在一次GC中被回收了
此时，只有Cleaner对象唯一保存了堆外内存的数据（开始地址、大小和容量），在下一次Full GC时，把该Cleaner对象放入到ReferenceQueue中，并触发clean方法。
快速回顾一下堆内的GC机制，当新生代满了，就会发生young gc；如果此时对象还没失效，就不会被回收；撑过几次young gc后，对象被迁移到老生代；当老生代也满了，就会发生full gc。
这里可以看到一种尴尬的情况，因为DirectByteBuffer本身的个头很小，只要熬过了young gc，即使已经失效了也能在老生代里舒服的呆着，不容易把老生代撑爆触发full gc，如果没有别的大块头进入老生代触发full gc，就一直在那耗着，占着一大片堆外内存不释放。
这时，就只能靠前面提到的申请额度超限时触发的system.gc()来救场了。但这道最后的保险其实也不很好，首先它会中断整个进程，然后它让当前线程睡了整整一百毫秒，而且如果gc没在一百毫秒内完成，它仍然会无情的抛出OOM异常。还有，万一，万一大家迷信某个调优指南设置了-DisableExplicitGC禁止了system.gc()，那就不好玩了。
所以，堆外内存还是自己主动点回收更好，比如Netty就是这么做的
7. 查看DirectBuffer使用情况的方法：
7.1. 进程内获取：
MBeanServer mbs = ManagementFactory. getPlatformMBeanServer() ; ObjectName objectName = new ObjectName("java.nio:type=BufferPool,name=direct" ) ; MBeanInfo info = mbs.getMBeanInfo(objectName) ; for(MBeanAttributeInfo i : info.getAttributes()) { System.out .println(i.getName() + ":" + mbs.getAttribute(objectName , i.getName())); }
7.2. 远程进程
JMX获取 如果目标机器没有启动JMX，那么添加jvm参数：
-Dcom.sun.management.jmxremote.port=9999 -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false -Dcom.sun.management.jmxremotAe.ssl=false
重启进程 然后本机通过JMX连接访问：
String jmxURL = "service:jmx:rmi:///jndi/rmi://10.125.6.204:9999/jmxrmi" ; JMXServiceURL serviceURL = new JMXServiceURL(jmxURL); Map map = new HashMap() ; String[] credentials = new String[] { "monitorRole" , "QED" } ; map.put( "jmx.remote.credentials" , credentials) ; JMXConnector connector = JMXConnectorFactory. connect(serviceURL , map); MBeanServerConnection mbsc = connector.getMBeanServerConnection() ; ObjectName objectName = new ObjectName("java.nio:type=BufferPool,name=direct" ) ; MBeanInfo mbInfo = mbsc.getMBeanInfo(objectName) ; for(MBeanAttributeInfo i : mbInfo.getAttributes()) { System.out .println(i.getName() + ":" + mbsc.getAttribute(objectName , i.getName())); }
本地也可以通过 JConsole 工具查看：
但是注意，采集不要太频繁。否则会触发所有线程进入安全点（也就是 Stop the world）
