非直接缓冲区与直接缓冲区

￡神魔★判官ぃ 2023-01-18 15:28 151阅读 0赞

**allocate(int capacity)**：

作用：创建指定大小的非直接缓冲区对象，该缓冲区直接建立在JVM内存中；

源码：

package java.nio;
    
    
    
    ...省略...
    
    
    
    public abstract class ByteBuffer extends Buffer implements Comparable<ByteBuffer>{
    
       
    
        ...省略...
    
       
    
        public static ByteBuffer allocate(int capacity) {
    
            if (capacity < 0)
    
                throw createCapacityException(capacity);
    
            return new HeapByteBuffer(capacity, capacity, null);
    
        }
    
       
    
        ...省略...
    
    }

package java.nio;
    
    class HeapByteBuffer extends ByteBuffer {
        
    	...省略...
    	
        HeapByteBuffer(int cap, int lim, MemorySegmentProxy segment) {// package-private
            
            super(-1, 0, lim, cap, new byte[cap], 0, segment);//非直接缓冲区实质是一个数组
            /*
            hb = new byte[cap];
            offset = 0;
            */
            this.address = ARRAY_BASE_OFFSET;
        }
        
        ...省略...
    }

原理：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmdzaHV4dW5jb20_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

说明：

1、读取：当Java应用程序读取文件时，磁盘文件数据先读取到操作系统内存，再拷贝到非直接缓冲区，然后才能被应用程序读取；

2、写入：当Java应用程序向文件写入时，首先将数据写入非直接缓冲区，再写入操作系统内存，然后才能写入到磁盘文件；

**allocateDirect(int capacity)**：

作用：创建指定大小的直接缓冲区对象，该缓冲区直接建立在物理内存中，即物理内存映射文件，应用程序直接操作物理内存映射文件，这样减少了中间copy过程，极大得提高了读写效率

源码：

package java.nio;
    
    ...省略...
    
    public abstract class ByteBuffer extends Buffer implements Comparable<ByteBuffer>{
        
    	...省略...
    	
        public static ByteBuffer allocateDirect(int capacity) {
            return new DirectByteBuffer(capacity);
        }
    	
    	...省略...
    }

package java.nio;
    
    ...省略...
    
    class DirectByteBuffer extends MappedByteBuffer implements DirectBuffer{
        
    	...省略...
    	
        DirectByteBuffer(int cap) {                   // package-private
            super(-1, 0, cap, cap, null);
            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;
        }
    	
    	...省略...
    }

原理：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmdzaHV4dW5jb20_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

说明：

1、读取：当Java应用程序读取文件时，磁盘文件数据先读取到物理内存映射文件，然后应用程序直接从物理内存映射文件读取数据；

2、写入：当Java应用程序向文件写入时，首先将数据写入物理内存映射文件，然后操作系统直接将物理内存映射文件中数据写入到磁盘文件；

缺点：

1、非直接缓冲区由JVM分配，直接缓冲区由操作系统分配，直接缓冲区绕过了JVM堆栈，所以直接缓冲区创建和销毁比堆栈上的非直接缓冲区开销更大。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmdzaHV4dW5jb20_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221021/6e04878d2da043d7aed5a58d3965267a.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmdzaHV4dW5jb20_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20221021/b1daa74192b044deadf698027fb6343a.png