在NIO技術中，使用allocateDirect()方法可以創建直接內存；如何釋放該內存呢？

(1)通過手動釋放內存(Cleaner+虛引用)
(2)交給JVM進行處理（Full GC)

文章目錄

• 1.直接內存的創建與銷毀
• 2.通過Cleaner+虛引用完成堆外內存回收
• 3.總結創建與銷毀流程
• 4.如何一步步順序解讀源碼流程
• 5.使用直接內存的利弊分析

1.直接內存的創建與銷毀

base = UNSAFE.allocateMemory(size);

在DirectByteBuffer類構造方法中，主要通過allocateMemory方法完成堆外內存的創建，這個方法是Unsafe類中，這個類是干什么的呢？通過名字我們可以也可以看出這個類是不安全的，也就是它是能夠直接操作堆外內存，超出了JVM的管轄范圍！

UNSAFE.freeMemory(address);

需要注意的是通過Unsafe開辟的直接內存，需要通過調用freeMemory手動回收(當然幫你寫了）

2.通過Cleaner+虛引用完成堆外內存回收

Java對象有四種引用方式：強軟弱虛
虛引用PhantomReference一般來說極少使用，而且它不能單獨使用，它需要和引用隊列 ReferenceQueue一塊使用

首先分析allocateDirect()方法底層（DirectByteBuffer類)

通過它的構造方法可以看出創建了Cleaner對象和Deallocator對象，首先分析Cleaner對象，通過看它的源碼可以得出，它的底層維護了一個雙向鏈表，當Cleaner對象初始化時，就會加入到這個Cleaner雙向鏈表中（而且是安全的，使用了Synchronized，Cleaner類繼承了虛引用)

public static Cleaner create(Object ob, Runnable thunk) {if (thunk == null)return null;return add(new Cleaner(ob, thunk));}

當DirectByteBuffer對象不存在時，Cleaner對象不再處于引用鏈中，等到下一次GC時，Cleaner會被加入到ReferenceQueue隊列中，并執行clean方法；將將自身從Cleaner雙向鏈表中移除(remove），然利用多態調用了Deallocator類中的run方法釋放內存

public void clean() {if (!remove(this))return;try {thunk.run();} catch (final Throwable x) {AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<>() {public Void run() {if (System.err != null)new Error("Cleaner terminated abnormally", x).printStackTrace();System.exit(1);return null;}});}} public void run() {if (address == 0) {// Paranoiareturn;}UNSAFE.freeMemory(address);address = 0;Bits.unreserveMemory(size, capacity);}

3.總結創建與銷毀流程

分析下圖總結流程（來源百度圖片）

初始時，創建了一個DirectByteBuffer對象，在DirectByteBuffer的構造函數中創建了一個Cleaner對象和Deallocator對象；Cleaner對象初始化時將自身加入到了鏈表中；一旦DirectByteBuffer對象被回收，那么下次GC時Cleaner(繼承了虛引用）對象會被放到ReferenceQueue隊列中并執行clean方法(多態調用了Deallocator中的run方法釋放內存)

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4.如何一步步順序解讀源碼流程

(1)ByteBuffer抽象類的allocateDirect方法

(2)DirectByteBfufer的構造方法
(3)Cleaner類的create方法
(4)Cleaner類的add方法
(5)回到第二步

cleaner = Cleaner.create(this, new Deallocator(base, size, cap));

(6)Deallocator類的構造方法

將Cleaner類中分配的直接內存的地址、大小等進行復制，因為這個類的run方法是進行內存回收的根方法。

5.使用直接內存的利弊分析

使用直接內存肯定也有壞處，否者還有堆內存什么事；使用直接內存不受JVM的管轄，稍有不慎容易造成內存泄漏！當然使用直接內存減少了GC的時間(交給了操作系統進行管理)，另一方面與磁盤交互時使用直接內存減少了復制操作，效率得到提高。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【大白话系列】深入浅出Cleaner+虚引用完成堆外内存的回收的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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