一. 前言

今天看到一句话 , 有点懵, 所以验证一下.

使用sun.misc.Unsafe的allocateMemory方法分配堆外内存。不受-XX:MaxDirectMemorySize这个JVM参数的限制

二. 结论

上面的结论有点不完善:

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 . ], 代码入下:

sun.misc.VM

public static void saveAndRemoveProperties(Properties var0) {if (booted) {throw new IllegalStateException("System initialization has completed");} else {savedProps.putAll(var0);String var1 = (String)var0.remove("sun.nio.MaxDirectMemorySize");if (var1 != null) {if (var1.equals("-1")) {// 默认值 -1 , 代表是JVM的最大内存 (注意,不是操作系统内存!!!!!!!!!). directMemory = Runtime.getRuntime().maxMemory();} else {long var2 = Long.parseLong(var1);if (var2 > -1L) {directMemory = var2;}}}var1 = (String)var0.remove("sun.nio.PageAlignDirectMemory");if ("true".equals(var1)) {pageAlignDirectMemory = true;}var1 = var0.getProperty("sun.lang.ClassLoader.allowArraySyntax");allowArraySyntax = var1 == null ? defaultAllowArraySyntax : Boolean.parseBoolean(var1);var0.remove("java.lang.Integer.IntegerCache.high");var0.remove("sun.zip.disableMemoryMapping");var0.remove("sun.java.launcher.diag");var0.remove("sun.cds.enableSharedLookupCache");}}

三. 代码验证: 反射获取Unsafe的allocateMemory方法

3.1. 测试代码


import com.sun.management.OperatingSystemMXBean;
import sun.misc.Unsafe;import java.lang.management.ManagementFactory;
import java.lang.reflect.Field;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class DirectMemoryOOM_01 {// 内存限制失效// -Xms10m -Xmx10m -XX:MaxDirectMemorySize=10mpublic static void main(String[] args) throws Exception {Runtime rt = Runtime.getRuntime();long vmFree = 0;long vmUse = 0;long vmTotal = 0;long vmMax = 0;int byteToMb = 1024 * 1024;long size = 1024 * 1024 * 1024;Field f = Unsafe.class.getDeclaredFields()[0];f.setAccessible(true);Unsafe us = (Unsafe) f.get(null);List<Long> list = new ArrayList<Long>();while (true) {System.out.println("************ start ***************************");System.out.println("JVM maxDirectMemory : " + sun.misc.VM.maxDirectMemory() / byteToMb);vmTotal = rt.totalMemory() / byteToMb;vmFree = rt.freeMemory() / byteToMb;vmMax = rt.maxMemory() / byteToMb;vmUse = vmTotal - vmFree;System.out.println("JVM内存已用的空间为：" + vmUse + " MB");System.out.println("JVM内存的空闲空间为：" + vmFree + " MB");System.out.println("JVM总内存空间为：" + vmTotal + " MB");System.out.println("JVM总内存空间为：" + vmMax + " MB");System.out.println("======================================");// 操作系统级内存情况查询OperatingSystemMXBean osmxb = (OperatingSystemMXBean) ManagementFactory.getOperatingSystemMXBean();String os = System.getProperty("os.name");long physicalFree = osmxb.getFreePhysicalMemorySize() / byteToMb;long physicalTotal = osmxb.getTotalPhysicalMemorySize() / byteToMb;long physicalUse = physicalTotal - physicalFree;System.out.println("操作系统的版本：" + os);System.out.println("操作系统物理内存已用的空间为：" + physicalUse + " MB");System.out.println("操作系统物理内存的空闲空间为：" + physicalFree + " MB");System.out.println("操作系统总物理内存：" + physicalTotal + " MB");System.out.println("======================================");// 获得线程总数ThreadGroup parentThread;int totalThread = 0;for (parentThread = Thread.currentThread().getThreadGroup(); parentThread.getParent() != null; parentThread = parentThread.getParent()) {totalThread = parentThread.activeCount();}System.out.println("获得线程总数:" + totalThread);System.out.println("======================================");long p = us.allocateMemory(size);for (int i = 0; i < size; i++) {us.putByte(p + i, Byte.MAX_VALUE);}list.add(p);System.out.println("************ end ***************************");Thread.sleep(1000);}}
}

3.2.设置JVM参数

-Xms10m -Xmx10m -XX:MaxDirectMemorySize=10m

3.2.输出结果: 不报错,无法限制内存.


************ start ***************************
JVM maxDirectMemory : 10
JVM内存已用的空间为：2 MB
JVM内存的空闲空间为：7 MB
JVM总内存空间为：9 MB
JVM总内存空间为：9 MB
======================================
操作系统的版本：Mac OS X
操作系统物理内存已用的空间为：16368 MB
操作系统物理内存的空闲空间为：16 MB
操作系统总物理内存：16384 MB
======================================
获得线程总数:2
======================================无限死循环中.....................
无限死循环中.....................
无限死循环中.....................
无限死循环中.....................
无限死循环中.....................
无限死循环中.....................
无限死循环中.....................

四. 代码验证: ByteBuffer.allocateDirect方式获取内存

4.1. 测试代码

package com.unsafe;import sun.misc.Unsafe;import java.lang.management.ManagementFactory;
import com.sun.management.OperatingSystemMXBean;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class DirectMemoryOOM_02 {// 内存限制失效// -Xms10m -Xmx10m -XX:MaxDirectMemorySize=10mpublic static void main(String[] args) throws Exception {Runtime rt = Runtime.getRuntime();long vmFree = 0;long vmUse = 0;long vmTotal = 0;long vmMax = 0;int byteToMb = 1024 * 1024;int size = 1024 * 1024 * 1024;List<ByteBuffer> list = new ArrayList<ByteBuffer>();while (true) {System.out.println("************ start ***************************");System.out.println("JVM maxDirectMemory : " + sun.misc.VM.maxDirectMemory() / byteToMb);vmTotal = rt.totalMemory() / byteToMb;vmFree = rt.freeMemory() / byteToMb;vmMax = rt.maxMemory() / byteToMb;vmUse = vmTotal - vmFree;System.out.println("JVM内存已用的空间为：" + vmUse + " MB");System.out.println("JVM内存的空闲空间为：" + vmFree + " MB");System.out.println("JVM总内存空间为：" + vmTotal + " MB");System.out.println("JVM总内存空间为：" + vmMax + " MB");System.out.println("======================================");// 操作系统级内存情况查询OperatingSystemMXBean osmxb = (OperatingSystemMXBean) ManagementFactory.getOperatingSystemMXBean();String os = System.getProperty("os.name");long physicalFree = osmxb.getFreePhysicalMemorySize() / byteToMb;long physicalTotal = osmxb.getTotalPhysicalMemorySize() / byteToMb;long physicalUse = physicalTotal - physicalFree;System.out.println("操作系统的版本：" + os);System.out.println("操作系统物理内存已用的空间为：" + physicalUse + " MB");System.out.println("操作系统物理内存的空闲空间为：" + physicalFree + " MB");System.out.println("操作系统总物理内存：" + physicalTotal + " MB");System.out.println("======================================");// 获得线程总数ThreadGroup parentThread;int totalThread = 0;for (parentThread = Thread.currentThread().getThreadGroup(); parentThread.getParent() != null; parentThread = parentThread.getParent()) {totalThread = parentThread.activeCount();}System.out.println("获得线程总数:" + totalThread);System.out.println("======================================");// 分配 Direct MemoryByteBuffer by =  ByteBuffer.allocateDirect(size);list.add(by);System.out.println("************ end ***************************");Thread.sleep(1000);}}
}

4.2. 设置JVM参数

-Xms10m -Xmx10m -XX:MaxDirectMemorySize=10m

4.3. 输出结果: OutOfMemoryError: Direct buffer memory

************ start ***************************
JVM maxDirectMemory : 10
JVM内存已用的空间为：2 MB
JVM内存的空闲空间为：7 MB
JVM总内存空间为：9 MB
JVM总内存空间为：9 MB
======================================
操作系统的版本：Mac OS X
操作系统物理内存已用的空间为：13986 MB
操作系统物理内存的空闲空间为：2398 MB
操作系统总物理内存：16384 MB
======================================
获得线程总数:1
======================================
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Direct buffer memoryat java.nio.Bits.reserveMemory(Bits.java:695)at java.nio.DirectByteBuffer.<init>(DirectByteBuffer.java:123)at java.nio.ByteBuffer.allocateDirect(ByteBuffer.java:311)at com.unsafe.DirectMemoryOOM_02.main(DirectMemoryOOM_02.java:68)
Disconnected from the target VM, address: '127.0.0.1:58987', transport: 'socket'

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