手机做公司网站,网站建设网络公,软件app开发公司海报,企点下载官网目录 1- 引言#xff1a;直接内存概述1-1 直接内存是什么#xff1f;直接内存的定义(What)1-2 为什么用直接内存#xff1f;Java程序对直接内存的使用 (Why) 2- ⭐核心#xff1a;详解直接内存(How)2-1 文件拷贝案例介绍对比常规 IO(BIO) 和 NIO常规 IO 的操作流程NIO 的操… 目录 1- 引言直接内存概述1-1 直接内存是什么直接内存的定义(What)1-2 为什么用直接内存Java程序对直接内存的使用 (Why) 2- ⭐核心详解直接内存(How)2-1 文件拷贝案例介绍对比常规 IO(BIO) 和 NIO常规 IO 的操作流程NIO 的操作流程 3- 小结3-1 什么是直接内存 1- 引言直接内存概述
1-1 直接内存是什么直接内存的定义(What)
直接内存并不属于 JVM 中的内存结构不由 JVM 进行管理。是虚拟机的系统内存常见于 NIO 操作时用于数据缓冲区它分配回收成本较高但读写性能高。
1-2 为什么用直接内存Java程序对直接内存的使用 (Why)
高性能需求直接内存的读写性能高于传统的JVM堆内存因为减少了内存复制的次数。在进行大量数据的读写操作时使用直接内存可以显著提高性能。NIO操作Java NIONon-blocking IO库通过使用直接内存来提升IO操作的吞吐量。直接内存允许Java程序直接访问操作系统的内存从而减少了数据在系统缓冲区和Java堆缓冲区之间复制的开销。资源共享直接内存是操作系统内存的一部分可以被操作系统和Java程序共享访问这使得数据处理更加高效。避免垃圾回收直接内存不受JVM的垃圾回收机制影响减少了由于垃圾回收导致的性能波动对一些高性能应用场景尤为重要。 2- ⭐核心详解直接内存(How)
2-1 文件拷贝案例介绍对比常规 IO(BIO) 和 NIO
Java 代码完成文件拷贝场景E:/bak1 下有文件 需要拷贝到 ——E:/bak2 文件夹下 package com.heima.jvm;import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;public class DirectMemoryDemo {static final String FROM E:\\bak1\\01-java成神之路.mp4;static final String TO E:\\bak2\\abc.mp4;static final int _1Mb 1024 * 1024;public static void main(String[] args) {io(); // 256.8563directBuffer(); // 63.2449}private static void directBuffer() {long start System.nanoTime();try (FileChannel from new FileInputStream(FROM).getChannel();FileChannel to new FileOutputStream(TO).getChannel()) {ByteBuffer bb ByteBuffer.allocateDirect(_1Mb);while (true) {int len from.read(bb);if (len -1) break;bb.flip();to.write(bb);bb.clear();}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}long end System.nanoTime();System.out.println(NIO Time: (end - start) / 1e6 ms);}private static void io() {long start System.nanoTime();try (FileInputStream fis new FileInputStream(FROM);FileOutputStream fos new FileOutputStream(TO)) {byte[] buffer new byte[_1Mb];int len;while ((len fis.read(buffer)) ! -1) {fos.write(buffer, 0, len);}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}long end System.nanoTime();System.out.println(IO Time: (end - start) / 1e6 ms);}
} 结果分析NIO 比 BIO 效率更高
常规 IO 的操作流程
Java本身不具备磁盘读写的能力如果 Java 需要对磁盘进行读写必须调用操作系统提供的函数Native 修饰的本地方法
①内存操作 —— CPU状态切换
Java程序运行在用户态User Space当需要进行磁盘读写操作时必须切换到内核态Kernel Space。这种切换会消耗CPU资源。
②内存操作 —— 数据读取和缓冲区使用:
通过调用操作系统的函数将磁盘文件读取到系统缓存区中。为了避免内存占用过大操作系统利用缓冲区分批次读取数据。
③系统缓冲区与Java缓冲区的交互
系统的缓冲区中 Java 代码无法直接运行因此 Java 程序需要在堆内存中分配一块缓冲区Java缓冲区来存储数据通常通过new byte[]的方式分配。
⑤数据复制:
数据从系统缓冲区复制到Java缓冲区。Java代码通过读取Java缓冲区中的数据进行操作。由于存在两块缓冲区数据需要在两块内存中存储两次这会导致不必要的复制操作从而降低效率。
问题所在多次数据复制
因为数据需要从系统缓冲区复制到Java缓冲区导致了数据的重复存储。这种多次数据复制不仅消耗内存资源还会影响整体性能。 NIO 的操作流程 在 NIO 的过程中操作系统直接在内存中划分出了一个 直接内存 缓冲区 Java 代码也可以直接在直接访问直接内存。直接内存对于操作系统和 Java 来说都是可以共享的区域这就是直接内存。这就是直接内存带来的好处直接提高了文件的 IO 操作。
3- 小结
3-1 什么是直接内存
