堆内存与直接内存的比较

除了常说的虚拟机运行时数据区以外，还有一部分内存也被频繁使用，他不是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，就是直接内存。
直接内存的分配不受Java堆大小的限制，但是他还是会收到服务器总内存的影响。
在JDK 1.4中引入的NIO中，引入了一种基于Channel和Buffer的I/O方式，他可以使用Native函数直接分配堆外内存，然后通过一个存储在Java堆中的DirectByteBuffer对象作为这块内存的应用进行操作。如下图所示：

直接内存.jpg

代码测试如下：

import java.nio.ByteBuffer;
public class ByteBufferCompare {
    public static void main(String[] args) {
        allocateCompare();
        System.out.println("——————————————————————————————————" );
        operateCompare();

    }
     public static void  operateCompare(){
        //直接内存在直接的IO 操作上，在频繁的读写时 会有显著的性能提升
         int time=10000000;
         long startTime = System.currentTimeMillis();
         ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(2*time);
         read(time, buffer);
         long endTime= System.currentTimeMillis();;
         System.out.println("在进行"+time+"次读写操作时，非直接内存（堆）分配耗时:" + (endTime-startTime) +"ms" );
         long sTime = System.currentTimeMillis();
         ByteBuffer buffer2 = ByteBuffer.allocateDirect(2*time);
         read(time, buffer2);
         long eTime= System.currentTimeMillis();;
         System.out.println("在进行"+time+"次读写操作时，直接内存分配耗时:" + (eTime-sTime) +"ms" );


     }

    private static void read(int time, ByteBuffer buffer) {
        for (int i = 0; i <time; i++) {
              buffer.putChar('a');
        }
        buffer.flip();//将缓存字节数组的指针设置为数组的开始序列即数组下标0。方便进行遍历（读取）
        for (int i = 0; i < time; i++) {
            buffer.getChar();
        }
    }

    public static void allocateCompare(){
        //直接内存分配比堆内存分配更慢
        int time=10000000;
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i <time; i++) {
            ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(2);
        }
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("在进行"+time+"次分配操作时，非直接内存（堆）分配耗时:" + (endTime-startTime) +"ms" );
        long sTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i <time; i++) {
            ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocateDirect(2);
        }
        long eTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("在进行"+time+"次分配操作时，直接内存分配耗时:" + (eTime-sTime) +"ms" );

    }
}

执行结果如下：

运行结果图.png

小结：
在分配内存时，堆内存分配的速度明显比直接内存分配的速度快，尤其是数据量增大之后；
而在频繁的IO操作时，按道理来说应该是直接内存更快，但是在这里答主的内存不够，再往上加就Java heap space，所以想要尝试的话可以自己修改time的值来测试。