化繁为简，助你轻松掌控堆外内存（含模拟内存泄漏案例）

2024-01-01 05:57:13

在茫茫互联网数据洪流中，堆外内存的概念如同一颗璀璨的明珠，照亮了数据处理的苍穹。这篇文章将会带领你深入浅出地剖析堆外内存的方方面面，从概念入手，为你揭开它神秘的面纱。同时，我们将模拟堆外内存泄漏的案例，让你亲身感受理论与实践的碰撞。最后，美团是如何排查 Netty 堆外内存泄漏的呢？别急，我们将会一一为你解答。

堆外内存是什么？

堆外内存，顾名思义，就是在 Java 堆之外分配的内存。它直接由本地操作系统分配和管理，不受 Java 虚拟机的控制。堆外内存的优势在于它可以突破 Java 虚拟机内存的限制，提供更庞大的内存空间，满足数据密集型应用的需求。

为什么需要堆外内存？

在如今数据量激增的时代，堆外内存的需求变得越来越迫切。当 Java 堆内存不足以满足应用程序的需求时，堆外内存就成为了救星。它可以为大型数据处理、图像处理、科学计算等领域提供必要的内存支撑，让这些应用得以流畅地运行。

如何创建堆外内存？

创建堆外内存的方式主要有两种：

使用 ByteBuffer.allocateDirect() 方法 ：此方法直接在本地内存中分配内存，不受 Java 虚拟机内存的限制。
使用 Unsafe 类 ：Unsafe 类提供了对 Java 虚拟机内部结构的访问权限，可以使用它直接分配堆外内存。

如何释放堆外内存？

与创建堆外内存一样，释放堆外内存也主要有两种方式：

使用 ByteBuffer.cleaner().clean() 方法 ：此方法可以释放由 ByteBuffer.allocateDirect() 方法分配的堆外内存。
使用 Unsafe 类 ：与创建堆外内存类似，也可以使用 Unsafe 类直接释放堆外内存。

模拟堆外内存泄漏案例

为了加深对堆外内存的理解，我们模拟一个堆外内存泄漏的案例。

import java.nio.ByteBuffer;

public class HeapOutOfMemory {

    public static void main(String[] args) {
        // 分配 100MB 堆外内存
        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocateDirect(100 * 1024 * 1024);

        // 未释放堆外内存，导致内存泄漏
    }
}