java直接缓冲区（java io 缓冲区）

今天给各位分享java直接缓冲区的知识，其中也会对java io 缓冲区进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！

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本文目录一览：

• 1、Javaio缓冲区为什么不直接开辟大空间
• 2、java中的字符串缓冲区是什么意思？
• 3、java 中，直接缓冲区与非直接缓冲器有什么区别
• 4、使用直接缓冲区是非直接缓冲区的多长时间
• 5、NIO 之 MappedByteBuffer

Javaio缓冲区为什么不直接开辟大空间

Javaio缓冲区不直接开辟大空间原因：有效地管理系统资源，方便用户使用的程序集合。(操作系统是加在裸机上的第一层软件，是用户与计算机的接口)。

当BufferedReader在读取文本文件时，会先尽量从文件中读入字符数据并置入缓冲区，如果缓冲区数据不足，才会再从文件中读取。这里的缓冲区应该是在硬盘中。

使用BufferedWriter时，写入的数据并不会先输出到目的地，而是先存储至缓冲区中。如果缓冲区中的数据满了，才会一次对目的地进行写出。这里的缓存区应该在内存中。

原理：

Java把这些不同来源和目标的数据都统一抽象为数据流。Java语言的输入输出功能是十分强大而灵活的，美中不足的是看上去输入输出的代码并不是很简洁，因为你往往需要包装许多不同的对象。

在Java类库中，IO部分的内容是很庞大的，因为它涉及的领域很广泛:标准输入输出，文件的操作，网络上的数据流，字符串流，对象流，zip文件流。

java中的字符串缓冲区是什么意思？

如果你说的缓冲区是在IO操作中的话，指的就是先将数据写在内存中，等写入一定数量后再往硬盘上写。

如果你说的不是IO操作中的缓冲区的话，那可能是指StringBuilder这个类的作用了。

StringBuilder是一个类似于

String

的字符串缓冲区。可将字符串缓冲区安全地用于多个线程。所以比直接对String操作更有效率也更稳定。

java 中，直接缓冲区与非直接缓冲器有什么区别

非直接缓冲区：通过allocate()分配缓冲区，将缓冲区建立在JVM的内存中

直接缓冲区：通过allocateDirect()分配直接缓冲区，将缓冲区建立在物理内存中，可以提高效率。

使用直接缓冲区是非直接缓冲区的多长时间

直接缓存区是在虚拟机内存外，开辟的内存，IO操作直接进行，不再对其进行复制，但创建和销毁开销大

非直接缓存区在虚拟机内存中创建，易回收，但占用虚拟机内存开销，处理中有复制过程（见非直接缓冲区写入步骤）

非直接缓冲区写入步骤：

1.创建一个临时的直接ByteBuffer对象。

2.将非直接缓冲区的内容复制到临时缓冲中。

3.使用临时缓冲区执行低层次I/O操作。

4.临时缓冲区对象离开作用域，并最终成为被回收的无用数据。

如果采用直接缓冲区会少一次复制过程，如果需要循环使用缓冲区，用直接缓冲区可以很大地提高性能。虽然直接缓冲区使JVM可以进行高效的I/o操作，但它使用的内存是操作系统分配的，绕过了JVM堆栈，建立和销毁比堆栈上的缓冲区要更大的开销。

Java API解释：

直接与 非直接缓冲区

字节缓冲区要么是直接的，要么是非直接的。如果为直接字节缓冲区，则 Java 虚拟机会尽最大努力直接在此缓冲区上执行本机 I/O 操作。也就是说，在每次调用基础操作系统的一个本机 I/O 操作之前（或之后），虚拟机都会尽量避免将缓冲区的内容复制到中间缓冲区中（或从中间缓冲区中复制内容）。

直接字节缓冲区可以通过调用此类的allocateDirect 工厂方法来创建。此方法返回的缓冲区进行分配和取消分配所需成本通常高于非直接缓冲区。直接缓冲区的内容可以驻留在常规的垃圾回收堆之外，因此，它们对应用程序的内存需求量造成的影响可能并不明显。所以，建议将直接缓冲区主要分配给那些易受基础系统的本机 I/O 操作影响的大型、持久的缓冲区。一般情况下，最好仅在直接缓冲区能在程序性能方面带来明显好处时分配它们。

直接字节缓冲区还可以通过 mapping 将文件区域直接映射到内存中来创建。Java 平台的实现有助于通过 JNI 从本机代码创建直接字节缓冲区。如果以上这些缓冲区中的某个缓冲区实例指的是不可访问的内存区域，则试图访问该区域不会更改该缓冲区的内容，并且将会在访问期间或稍后的某个时间导致抛出不确定的异常。

字节缓冲区是直接缓冲区还是非直接缓冲区可通过调用其 isDirect 方法来确定。提供此方法是为了能够在性能关键型代码中执行显式缓冲区管理。

NIO 之 MappedByteBuffer

可参考： MappedByteBuffer以及ByteBufer的底层原理

Bytebuffer分为两种：间接地和直接的，所谓直接就是指MappedByteBuffer，直接使用内存映射（java的话就意味着在JVM之外分配虚拟地址空间）；而间接的ByteBuffer是在JVM的堆上面的。间接缓冲区就是我们通常说的堆缓冲区。

直接缓冲区 java内部是使用 DirectByteBuffer 来实现的。

堆缓冲区java内部是使用 HeapByteBuffer 来实现的。

映射的字节缓冲区(MappedByteBuffer ) 不提供关闭或销毁方法。也就是说，创建完直接缓冲区，就一直有效，直到缓冲区本身被垃圾收集。

映射字节缓冲区的内容可以在任何时间改变，例如，如果映射的文件的对应区域的内容由该程序或其他程序改变。无论这种变化是否发生，当它们发生时，都是依赖于操作系统的，因此不明确。

映射的字节缓冲区的全部或部分可能在任何时间变得不可访问，例如映射的文件被截断。试图访问映射字节缓冲区的不可访问区域不会改变缓冲区的内容，并且会导致在访问时或稍后某个时间抛出一个未指定的异常。因此，强烈建议采取适当的预防措施，以避免由该程序或由同时运行的程序操纵映射文件，除了读取或写入文件的内容。

MappedByteBuffer 继承了 ByteBuffer 。

load( )方法会整个文件加载到内存中。

此方法尽最大努力确保当它返回时，该缓冲区的内容驻留在物理内存中。调用此方法可能会导致一些页面错误和I/O操作发生。

操作系统会采用虚拟内存映射，把缓冲区和文件建立虚拟内存映射。此映射使得操作系统的底层虚拟内存子系统可以根据需要将文件中相应区块的数据读进内存。已经在内存中或通过验证的页会占用实际内存空间，并且在它们被读进 RAM 时会挤出最近较少使用的其他内存页。（swap in，swap out）

在一个映射缓冲区上调用 load( )方法会是一个代价高的操作，因为它会导致大量的页调入（page-in），具体数量取决于文件中被映射区域的实际大小。然而，load( )方法返回并不能保证文件就会完全加载到内存，这是由于请求页面调入是动态的。具体结果会因某些因素而有所差异，这些因素包括：操作系统、文件系统，可用 Java 虚拟机内存，最大 Java 虚拟机内存，垃圾收集器实现过程等等。

请小心使用 load( )方法，它可能会导致您不希望出现的结果。该方法的主要作用是为提前加载文件埋单，以便后续的访问速度可以尽可能的快。

对于那些要求近乎实时访问的程序，解决方案就是预加载。但是请记住，不能保证全部页都加载到内存，不管怎样，之后可能还会有页调入发生（操作系统自己维护，依赖操作系统的实现）。内存页什么时候swap in 和 swap out 受多个因素影响，这些因素中的许多都是不受 Java 虚拟机控制的。

JDK 1.4 的 NIO 并没有提供一个可以把页面固定到物理内存上的API，尽管一些操作系统是支持这样做的。对于大多数程序，特别是交互性的或其他事件驱动（event-driven）的程序而言，为提前加载文件消耗资源是不划算的。在实际访问时分摊页调入开销才是更好的选择。让操作系统根据需要来调入页意味着不访问的页永远不需要被加载。同预加载整个被映射的文件相比，这很容易减少 I/O 活动总次数。操作系统已经有一个复杂的内存管理系统了，就让它来替您完成此工作吧！

我们可以通过调用 isLoaded( )方法来判断一个被映射的文件是否完全加载内存了。

如果该方法返回ture，意味着该缓冲区中的所有数据很可能完全加载到物理内存中了，因此可以在不产生任何虚拟内存页错误或I/O操作的情况下访问。

不过，该方法返回false，并不一定意味着缓冲区的内容没有加载到物理内存中。

返回值是一个提示，而不是一个保证，因为底层操作系统在调用该方法返回的时候可能已经分出了一些缓冲区的数据。

该方法会强制将此缓冲区上的任何更改写入映射到永久磁盘存储器上。

如果映射到该缓冲区的文件驻留在本地存储设备上，那么当该方法返回时，它保证对创建的缓冲区进行的所有更改，或者自上次调用该方法后，将被写入该设备。

如果文件不驻留在本地设备上，则不提供这样的保证。

当用 MappedByteBuffer 对象来更新一个文件，您应该总是使用 MappedByteBuffer.force( )而非 FileChannel.force( )，因为通道对象可能

不清楚通过映射缓冲区做出的文件的全部更改。MappedByteBuffer 没有不更新文件元数据的选项——元数据总是会同时被更新的。

如果映射是以 MapMode.READ_ONLY 或 MAP_MODE.PRIVATE 模式建立的，那么调用 force( )

方法将不起任何作用，因为永远不会有更改需要应用到磁盘上（但是这样做也是没有害处的）。

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