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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,用于處理字節(jié)數(shù)據(jù),ByteBuffer提供了兩種方式來分配內(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

公司開發(fā)一個(gè)商用的支付應(yīng)用。寫協(xié)議的時(shí)候需要用到byte類型數(shù)組來填充協(xié)議的報(bào)文數(shù)據(jù)。在調(diào)研了JDK各個(gè)類庫之后，最終選用Java類庫中的ByteBuffer。

在Java中，ByteBuffer是java.nio包中的一個(gè)類，用于處理字節(jié)數(shù)據(jù)。ByteBuffer提供了兩種方式來分配內(nèi)存：allocate和allocateDirect。

    /**
     * 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

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

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)的操作會在Java堆內(nèi)存中進(jìn)行，數(shù)據(jù)的讀寫會通過Java堆來傳遞。

```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，但可能會有一些性能開銷。
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銷，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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