JVM 的堆外内存分配与回收

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                   |  Heap(堆内存)         |   Non-Heap(非堆内存)   |
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堆内存               Direct Memory          Shared Memory    Mapped Memory
                     OutOfMemoryError               OutOfMemoryError
                   |                      |                      |
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JVM 内存模型

在JVM中，内存被分成两大块：堆内存和堆外内存。

• 堆内存：堆内存是JVM使用的内存，用于存储对象实例和数组。
• 堆外内存：堆外内存就是非JVM使用的内存，一般是分配给机器使用的内存。

堆外内存可以分为以下三种类型：

• Direct Memory：直接内存，由JVM直接分配和管理，不经过操作系统。
• Shared Memory：共享内存，由多个进程共享的内存区域。
• Mapped Memory：映射内存，将文件或其他资源映射到内存中。

堆外内存分配

JVM可以通过以下方式分配堆外内存：

• Direct Memory：使用Unsafe类中的allocateMemory()方法直接分配内存。
• Shared Memory：使用POSIX shm_open()或Windows CreateFileMapping()函数分配共享内存。
• Mapped Memory：使用POSIX mmap()或Windows CreateFileMapping()函数将文件或其他资源映射到内存中。

堆外内存回收

JVM可以通过以下方式回收堆外内存：

• Direct Memory：使用Unsafe类中的freeMemory()方法释放内存。
• Shared Memory：使用POSIX shm_unlink()或Windows CloseHandle()函数释放共享内存。
• Mapped Memory：使用POSIX munmap()或Windows UnmapViewOfFile()函数释放映射内存。

OutOfMemoryError

如果JVM无法分配足够的堆外内存，就会抛出OutOfMemoryError异常。这通常是由于以下原因造成的：

• Direct Memory：使用了过多的直接内存，导致JVM无法分配足够的内存。
• Shared Memory：使用了过多的共享内存，导致JVM无法分配足够的内存。
• Mapped Memory：使用了过多的映射内存，导致JVM无法分配足够的内存。

结论

堆外内存对于JVM来说非常重要，因为它可以提供更大的内存空间，从而提高应用程序的性能。但是，堆外内存也需要谨慎使用，因为如果使用不当，可能会导致OutOfMemoryError异常。因此，在使用堆外内存时，需要仔细考虑应用程序的实际需求，并采取适当的措施来避免内存溢出。