堆内存和堆外内存(又名直接内存)比较

https://blog.csdn.net/lidengchun/article/details/75085680

      堆内存根据生命周期进行分而治之，分区之后可以提高JVM垃圾收集的效率，更好地回收为了更好地分配。

如果在堆中无法分配内存，并且堆也无法再扩展时，将会抛出OutOfMemoryError异常。

http://blog.csdn.net/qq_17612199/article/details/52316719

         HeapByteBuffer与DirectByteBuffer，在原理上，前者可以看出分配的buffer是在heap区域的，其实真正flush到远程的时候会先拷贝得到直接内存，再做下一步操作（考虑细节还会到OS级别的内核区直接内存），其实发送静态文件最快速的方法是通过OS级别的send_file，只会经过OS一个内核拷贝，而不会来回拷贝；在NIO的框架下，很多框架会采用DirectByteBuffer来操作，这样分配的内存不再是在Java heap上，而是在C heap上，经过性能测试，可以得到非常快速的网络交互，在大量的网络交互下，一般速度会比HeapByteBuffer要快速好几倍。

直接内存（Direct Memory）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，所以我们放到这里一起讲解。 
在JDK 1.4 中新加入了NIO（New Input/Output）类，引入了一种基于通道（Channel）与缓冲区（Buffer）的I/O 方式，它可以使用Native 函数库直接分配堆外内存，然后通过一个存储在Java 堆里面的DirectByteBuffer 对象作为这块内存的引用进行操作。这样能在一些场景中显著提高性能，因为避免了在Java 堆和Native 堆中来回复制数据。

import sun.nio.ch.DirectBuffer; 
import java.nio.ByteBuffer;
 
public class Main {
 
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        System.out.println("Hello World!");
        ByteBuffer bb = ByteBuffer.allocateDirect(1024 * 1024 * 128);
        Thread.sleep(10000);
        ((DirectBuffer)bb).cleaner().clean();
        Thread.sleep(10000);
    }
}

可以在任务管理器那观察变化

堆外内存的优点和缺点

堆外内存，其实就是不受JVM控制的内存。相比于堆内内存有几个优势： 

 1 减少了垃圾回收的工作，因为垃圾回收会暂停其他的工作（可能使用多线程或者时间片的方式，根本感觉不到） 
 2 加快了复制的速度。因为堆内在flush到远程时，会先复制到直接内存（非堆内存），然后在发送；而堆外内存相当于省略掉了这个工作。 

缺点： 
　　1 堆外内存难以控制，如果内存泄漏，那么很难排查 
　　2 堆外内存相对来说，不适合存储很复杂的对象。一般简单的对象或者扁平化的比较适合。

优点：

       1.  减少GC时间

       2.  进程间可以共享,减少虚拟机间的复制

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为什么引进非Java堆？

1 Java如果和外界通讯，把Java 堆中的内容传输到外界，则需要把Java堆复制到非Java堆，如果使用native堆，则避免了内容在Java堆和非Java堆之间的copy.

在什么场景下使用非Java堆？

1 非Java堆的回收不受java  gc的影响，一般需要手工进行回收。如果大量的使用非Java堆，则丢失了Java 自动垃圾回收的特点。

一般使用非Java堆进行和外界通讯，并且做为缓存使用。如DirectByteBuffer。