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Java中ByteBuffer的allocate方法 和allocateDirect方法的區(qū)別和選用原則解析

 更新時(shí)間:2023年12月22日 10:18:41   作者:Shujie_L  
在Java中,ByteBuffer是java.nio包中的一個(gè)類(lèi),用于處理字節(jié)數(shù)據(jù),ByteBuffer提供了兩種方式來(lái)分配內(nèi)存:allocate和allocateDirect,這篇文章主要介紹了Java中ByteBuffer的allocate方法 和allocateDirect方法的區(qū)別和選用原則 ,需要的朋友可以參考下

背景

公司開(kāi)發(fā)一個(gè)商用的支付應(yīng)用。寫(xiě)協(xié)議的時(shí)候需要用到byte類(lèi)型數(shù)組來(lái)填充協(xié)議的報(bào)文數(shù)據(jù)。在調(diào)研了JDK各個(gè)類(lèi)庫(kù)之后,最終選用Java類(lèi)庫(kù)中的ByteBuffer

在Java中,ByteBufferjava.nio包中的一個(gè)類(lèi),用于處理字節(jié)數(shù)據(jù)。ByteBuffer提供了兩種方式來(lái)分配內(nèi)存:allocateallocateDirect。

    /**
     * Allocates a new direct byte buffer.
     *
     * <p> The new buffer's position will be zero, its limit will be its
     * capacity, its mark will be undefined, and each of its elements will be
     * initialized to zero.  Whether or not it has a
     * {@link #hasArray backing array} is unspecified.
     *
     * @param  capacity
     *         The new buffer's capacity, in bytes
     *
     * @return  The new byte buffer
     *
     * @throws  IllegalArgumentException
     *          If the <tt>capacity</tt> is a negative integer
     */
    public static ByteBuffer allocateDirect(int capacity) {
        // Android-changed: Android's DirectByteBuffers carry a MemoryRef.
        // return new DirectByteBuffer(capacity);
        DirectByteBuffer.MemoryRef memoryRef = new DirectByteBuffer.MemoryRef(capacity);
        return new DirectByteBuffer(capacity, memoryRef);
    }
    /**
     * Allocates a new byte buffer.
     *
     * <p> The new buffer's position will be zero, its limit will be its
     * capacity, its mark will be undefined, and each of its elements will be
     * initialized to zero.  It will have a {@link #array backing array},
     * and its {@link #arrayOffset array offset} will be zero.
     *
     * @param  capacity
     *         The new buffer's capacity, in bytes
     *
     * @return  The new byte buffer
     *
     * @throws  IllegalArgumentException
     *          If the <tt>capacity</tt> is a negative integer
     */
    public static ByteBuffer allocate(int capacity) {
        if (capacity < 0)
            throw new IllegalArgumentException();
        return new HeapByteBuffer(capacity, capacity);
    }

區(qū)別

這兩種方式分別對(duì)應(yīng)于不同的內(nèi)存分配策略,具有不同的優(yōu)劣勢(shì)。

1. allocate:

  • 使用allocate方法分配的內(nèi)存是在Java虛擬機(jī)的堆內(nèi)存中。
  • ByteBuffer.allocate(capacity)分配的是非直接緩沖區(qū)(non-direct buffer)。
  • 非直接緩沖區(qū)的操作會(huì)在Java堆內(nèi)存中進(jìn)行,數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)會(huì)通過(guò)Java堆來(lái)傳遞。
```java
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
```

2. allocateDirect:

  • 使用allocateDirect方法分配的內(nèi)存是在操作系統(tǒng)的本地內(nèi)存中,而不是在Java堆內(nèi)存中。
  • ByteBuffer.allocateDirect(capacity)分配的是直接緩沖區(qū)(direct buffer)。
  • 直接緩沖區(qū)的操作可以通過(guò)本地I/O傳遞,避免了在Java堆和本地堆之間的數(shù)據(jù)傳輸,可能在某些情況下提供更好的性能。
```java
ByteBuffer directBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(1024);
```

總結(jié)

選擇使用哪種方式取決于應(yīng)用的需求和性能特征:

  • allocate: 適用于較小的緩沖區(qū),對(duì)內(nèi)存占用不太敏感的情況。由于是在Java堆上分配,垃圾回收器能夠管理這部分內(nèi)存,但可能會(huì)有一些性能開(kāi)銷(xiāo)。
  • allocateDirect: 適用于需要較大緩沖區(qū)或?qū)π阅芤筝^高的情況。由于是在本地內(nèi)存上分配,可能減少了一些垃圾回收器的開(kāi)銷(xiāo),但在分配和釋放直接緩沖區(qū)時(shí)可能涉及到一些本地資源的操作。

在使用allocateDirect時(shí)需要謹(jǐn)慎,因?yàn)樗赡苷加幂^多的本地內(nèi)存,過(guò)度使用可能導(dǎo)致本地內(nèi)存耗盡。

在選用這兩種技術(shù)方案中哪一種的時(shí)候需要根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景和需求權(quán)衡兩者之間的取舍。

到此這篇關(guān)于Java中ByteBuffer的allocate方法 和allocateDirect方法的區(qū)別和選用原則 的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java ByteBuffer的allocate方法 和allocateDirect方法內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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