非直接缓冲区与直接缓冲区

allocate(int capacity)：

作用：创建指定大小的非直接缓冲区对象，该缓冲区直接建立在JVM内存中；

源码：

package java.nio;...省略...public abstract class ByteBuffer extends Buffer implements Comparable<ByteBuffer>{...省略...public static ByteBuffer allocate(int capacity) {if (capacity < 0)throw createCapacityException(capacity);return new HeapByteBuffer(capacity, capacity, null);}...省略...}

package java.nio;class HeapByteBuffer extends ByteBuffer {...省略...HeapByteBuffer(int cap, int lim, MemorySegmentProxy segment) {// package-privatesuper(-1, 0, lim, cap, new byte[cap], 0, segment);//非直接缓冲区实质是一个数组/*hb = new byte[cap];offset = 0;*/this.address = ARRAY_BASE_OFFSET;}...省略...
}

原理：

说明：

1、读取：当Java应用程序读取文件时，磁盘文件数据先读取到操作系统内存，再拷贝到非直接缓冲区，然后才能被应用程序读取；

2、写入：当Java应用程序向文件写入时，首先将数据写入非直接缓冲区，再写入操作系统内存，然后才能写入到磁盘文件；

allocateDirect(int capacity)：

作用：创建指定大小的直接缓冲区对象，该缓冲区直接建立在物理内存中，即物理内存映射文件，应用程序直接操作物理内存映射文件，这样减少了中间copy过程，极大得提高了读写效率

源码：

package java.nio;...省略...public abstract class ByteBuffer extends Buffer implements Comparable<ByteBuffer>{...省略...public static ByteBuffer allocateDirect(int capacity) {return new DirectByteBuffer(capacity);}...省略...
}

package java.nio;...省略...class DirectByteBuffer extends MappedByteBuffer implements DirectBuffer{...省略...DirectByteBuffer(int cap) {                   // package-privatesuper(-1, 0, cap, cap, null);boolean pa = VM.isDirectMemoryPageAligned();int ps = Bits.pageSize();long size = Math.max(1L, (long)cap + (pa ? ps : 0));Bits.reserveMemory(size, cap);long base = 0;try {base = UNSAFE.allocateMemory(size);} catch (OutOfMemoryError x) {Bits.unreserveMemory(size, cap);throw x;}UNSAFE.setMemory(base, size, (byte) 0);if (pa && (base % ps != 0)) {// Round up to page boundaryaddress = base + ps - (base & (ps - 1));} else {address = base;}cleaner = Cleaner.create(this, new Deallocator(base, size, cap));att = null;}...省略...
}

原理：

说明：

1、读取：当Java应用程序读取文件时，磁盘文件数据先读取到物理内存映射文件，然后应用程序直接从物理内存映射文件读取数据；

2、写入：当Java应用程序向文件写入时，首先将数据写入物理内存映射文件，然后操作系统直接将物理内存映射文件中数据写入到磁盘文件；

缺点：

1、非直接缓冲区由JVM分配，直接缓冲区由操作系统分配，直接缓冲区绕过了JVM堆栈，所以直接缓冲区创建和销毁比堆栈上的非直接缓冲区开销更大。

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