NIO中的heap Buffer和direct Buffer區別
在Java的NIO中,我們一般采用ByteBuffer緩沖區來傳輸數據,一般情況下我們創建Buffer對象是通過ByteBuffer的兩個靜態方法:
ByteBuffer.allocate(int capacity);
ByteBuffer.wrap(byte[] array);
查看相關的源碼得到
public static ByteBuffer allocate(int capacity) {
if (capacity < 0)
throw new IllegalArgumentException();
return new HeapByteBuffer(capacity, capacity);
}
public static ByteBuffer wrap(byte[] array,
int offset, int length){
try {
return new HeapByteBuffer(array, offset, length);
} catch (IllegalArgumentException x) {
throw new IndexOutOfBoundsException();
}
}
我們可以很清楚的發現,這兩個方法都是實例化HeapByteBuffer來創建的ByteBuffer對象,也就是heap buffer. 其實除了heap buffer以外還有一種buffer,叫做direct buffer。我們也可以創建這一種buffer,通過ByteBuffer.allocateDirect(int capacity)方法,查看JDK源碼如下:
public static ByteBuffer allocateDirect(int capacity) {
return new DirectByteBuffer(capacity);
}
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;
}
那麽heap buffer和direct buffer有什麽區別呢?
heap buffer這種緩沖區是分配在堆上面的,直接由Java虛擬機負責垃圾回收,可以直接想象成一個字節數組的包裝類。
direct buffer則是通過JNI在Java的虛擬機外的內存中分配了一塊緩沖區(所以即使在運行時通過-Xmx指定了Java虛擬機的最大堆內存,還是可以實例化超出該大小的Direct ByteBuffer),該塊並不直接由Java虛擬機負責垃圾回收收集,但是在direct buffer包裝類被回收時,會通過Java Reference機制來釋放該內存塊。(但Direct Buffer的JAVA對象是歸GC管理的,只要GC回收了它的JAVA對象,操作系統才會釋放Direct Buffer所申請的空間)
兩者各有優劣勢:direct buffer對比 heap buffer:
劣勢:創建和釋放Direct Buffer的代價比Heap Buffer得要高;
優勢:當我們把一個Direct Buffer寫入Channel的時候,就好比是“內核緩沖區”的內容直接寫入了Channel,這樣顯然快了,減少了數據拷貝(因為我們平時的read/write都是需要在I/O設備與應用程序空間之間的“內核緩沖區”中轉一下的)。而當我們把一個Heap Buffer寫入Channel的時候,實際上底層實現會先構建一個臨時的Direct Buffer,然後把Heap Buffer的內容復制到這個臨時的Direct Buffer上,再把這個Direct Buffer寫出去。當然,如果我們多次調用write方法,把一個Heap Buffer寫入Channel,底層實現可以重復使用臨時的Direct Buffer,這樣不至於因為頻繁地創建和銷毀Direct Buffer影響性能。
結論:Direct Buffer創建和銷毀的代價很高,所以要用在盡可能重用的地方。 比如周期長傳輸文件大采用direct buffer,不然一般情況下就直接用heap buffer 就好。
Refer:
http://blog.csdn.net/u010853261/article/details/53464322
https://www.jianshu.com/p/007052ee3773
http://blog.csdn.net/xieyuooo/article/details/7547435
NIO中的heap Buffer和direct Buffer區別