-XX:MaxDirectMemorySize直接内存无效问题

直接内存

直接内存并不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是Java虚拟机规范中定义的内存区域，但是这部分内存也被频繁地使用，而且也可能导致OutOfMemoryError异常出现。

在JDK 1.4中新加入NIO类，引入了一种基于通道（Channel 之前在写Socket程序的时候使用过）与缓冲区的I/O方式，它可以使用Native函数库直接分配堆外内训，然后通过一个存储在Java堆中的DirectBuffer对象作为这块内存的引用进行操作。这样能在一场景中显著提高性能，因为避免了在Java堆中来回复制数据。

显然，本机直接内存的分配不会受到Java堆大小的限制，但是，既然是内存，肯定还是会受到本机总内存（包括RAM和SWAP区域或者分页文件）大小以及处理器寻址空间的限制。服务器管理员在配置虚拟机参数时，会根据实际内存设置-Xmx等参数信息，但是经常忽略直接内存，使得各个内存区域总和大于物理内存限制（包括物理的和操作系统级的限制），从而导致动态扩展时出现OutOFMemoryError异常。

本机直接内存溢出

1、直接内存不是运行时数据区域的一部分，也不是《Java虚拟机规范》中的定义的内存区域，但是也可能引发OutOfMemoryError异常。
2、在JDK1.4中引入NIO，引入了一种基于通道(Channel)和缓冲(Buffer)的I/O方式，可以使用Native函数分配堆外内存，然后通过一个存储在Java堆里的DirectByteBuffer对象作为这块内存的引用进行操作，从而提高性能，避免Java堆和Native堆中来回复制数据。
3、直接内存的容量大小可通过-XX:MaxDirectMemorySize参数来指定，如果不去指定，则默认与Java堆最大值一致。
4、有直接内存的溢出的明显特征就是在Heap Dump文件中不会看见什么明显的异常情况。

-XX:MaxDirectMemorySize（重点）

如果使用Java自带的 ByteBuffer.allocateDirect(size) 或者直接 new DirectByteBuffer(capacity) , 这样受-XX:MaxDirectMemorySize 这个JVM参数的限制. 其实底层都是用的Unsafe#allocateMemory,区别是对大小做了限制. 如果超出限制直接OOM.

如果通过反射的方式拿到Unsafe的实例,然后用Unsafe的allocateMemory方法分配堆外内存. 确实不受-XX:MaxDirectMemorySize这个JVM参数的限制 . 所以限制的内存大小为操作系统的内存.

如果不设置-XX:MaxDirectMemorySize 默认的话,是跟堆内存大小保持一致. [堆内存大小如果不设置的话,默认为操作系统的 1/4, 所以 DirectMemory的大小限制JVM的Runtime.getRuntime().maxMemory()内存大小 . ]

看深入理解java虚拟机的"本机直接内存溢出"一节中，容易误认为-XX:MaxDirectMemorySize这个参数对Unsafe的allocateMemory方法也有效，事实上并不是，这个参数只对Java自带的 ByteBuffer.allocateDirect(size) 或者直接 new DirectByteBuffer(capacity) 才有效。

Unsafe的allocateMemory方法限制的内存大小为操作系统的内存.

来源：

书：深入理解java虚拟机

文章： [JVM]了断局: 堆外内存无法 [ -XX:MaxDirectMemorySize ] 限制