本章還是關(guān)于NIO的概念鋪底，有關(guān)NIO相關(guān)的代碼，我還是希望大家閑余時間取網(wǎng)上找一下有關(guān)使用JDK NIO開發(fā)服務(wù)端奢人、客戶端的代碼攻走，我會取寫這些殷勘，但是具體的代碼我不會很詳細(xì)的取介紹，下一章的話可能就要上代碼了昔搂，具體的規(guī)劃如下：

講一下NIO基礎(chǔ)API的使用玲销、分析Netty的核心思想，使用Reactor模式仿寫一個多線程版的Nio程序摘符、再然后就是關(guān)于Netty的源碼分析了贤斜！

回歸正題，NIO的高性能除了體現(xiàn)在Epoll模型之外议慰，還有很重要的一點蠢古，就是零拷貝！首先大家要先明白一點别凹，所謂的0拷貝草讶，并不是一次拷貝都沒有，而是數(shù)據(jù)由內(nèi)核空間向用戶空間的相互拷貝被取消了炉菲，所以稱之為零拷貝堕战！

系統(tǒng)如何操作底層數(shù)據(jù)文件

在了解整個IO的讀寫的過程中，我們需要知道我們的應(yīng)用程序是如何操作一些內(nèi)存拍霜、磁盤數(shù)據(jù)的嘱丢！

我們在開發(fā)中，假設(shè)要向硬盤中寫入一段文本數(shù)據(jù)祠饺，我們并不需要操作太多的細(xì)節(jié)越驻，而是只需要簡單的將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為字節(jié)然后在告訴程序，我們要寫入的位置以及名稱就可以了道偷，為什么這么簡單呢缀旁？因為操作系統(tǒng)全部幫我們開發(fā)好了，我們只需要調(diào)用就可以了勺鸦，但是我們想一下并巍，如果我們的操作系統(tǒng)的全部權(quán)限，包括內(nèi)存都可以讓用戶隨意操作那是一個很危險的事情换途，例如某些病毒可以隨意篡改內(nèi)存中的數(shù)據(jù)懊渡，以達(dá)到某些不軌的目的刽射，那就很難受了！所以剃执，我們的操作系統(tǒng)就必須對這些底層的API進(jìn)行一些限制和保護(hù)誓禁！

但是如何保護(hù)呢？一方面忠蝗，我們希望外部系統(tǒng)能夠調(diào)用我的系統(tǒng)API现横，另一方面我又不想外部隨意訪問我的API怎么辦呢? 此時，我們就要引申出來一個組件叫做kernel,你可以把它理解為一段程序阁最，他在機(jī)器啟動的時候被加載進(jìn)來戒祠，被用于管理系統(tǒng)底層的一些設(shè)備，例如硬盤速种、內(nèi)存姜盈、網(wǎng)卡等硬件設(shè)備！當(dāng)我們又了kernel之后配阵，會發(fā)生什么呢馏颂？

我們還是以寫出文件為例，當(dāng)我們調(diào)用了一個write api的時候棋傍，他會將write的方法名以及參數(shù)加載到CPU的寄存器中救拉，同時執(zhí)行一個指令叫做 int 0x80的指令蔼囊，int 0x80是 interrupt 128（0x80的10進(jìn)制）的縮寫歌径，我們一般叫80中斷，當(dāng)調(diào)用了這個指令之后岭粤，CUP會停止當(dāng)前的調(diào)度麸拄，保存當(dāng)前的執(zhí)行中的線程的狀態(tài)派昧，然后在中斷向量表中尋找 128代表的回調(diào)函數(shù)，將之前寫到寄存器中的數(shù)據(jù)（write /參數(shù)）當(dāng)作參數(shù)拢切，傳遞到這個回調(diào)函數(shù)中蒂萎，由這個回調(diào)函數(shù)去尋找對應(yīng)的系統(tǒng)函數(shù)write進(jìn)行寫出操作！

大家回想一下淮椰，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)起一個調(diào)用后不再是用戶程序直接調(diào)用系統(tǒng)API的而是切換成內(nèi)核調(diào)用這些API五慈，所以內(nèi)核是以這種方式來保護(hù)系統(tǒng)的而且這也就是 用戶態(tài)切換到內(nèi)核態(tài)！

傳統(tǒng)的I/O讀寫

場景：讀取一個圖片通過socket傳輸?shù)娇蛻舳苏故尽?/p>

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1. 程序發(fā)起read請求主穗，調(diào)用系統(tǒng)read api由用戶態(tài)切換至內(nèi)核態(tài)泻拦！
2. CPU通過DMA引擎將磁盤數(shù)據(jù)加載到內(nèi)核緩沖區(qū)，觸發(fā)中止指令黔牵，CPU將內(nèi)核緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)拷貝到用戶空間！由內(nèi)核態(tài)切換至用戶態(tài)爷肝！
3. 程序 發(fā)起write調(diào)用猾浦，調(diào)用系統(tǒng)API陆错，由用戶態(tài)切換只內(nèi)核態(tài)，CPU將用戶空間的數(shù)據(jù)拷貝到Socket緩沖區(qū)金赦！再由內(nèi)核態(tài)切換至用戶態(tài)音瓷！
4. DMA引擎異步將Socket緩沖區(qū)拷貝到網(wǎng)卡通過底層協(xié)議棧發(fā)送至對端！

我們可以了解一下夹抗，這當(dāng)中發(fā)生了4次上下文的切換和4次數(shù)據(jù)拷貝绳慎！我們大致分析一下，那些數(shù)據(jù)拷貝是多余的：

• 磁盤文件拷貝到內(nèi)核緩沖區(qū)是必須的不能省略漠烧，因為這個數(shù)據(jù)總歸要讀取出來的杏愤！
• 內(nèi)核空間拷貝到用戶空間，如果我們不準(zhǔn)備對數(shù)據(jù)做修改的話已脓，好像沒有必要呀珊楼，直接拷貝到Socket緩沖區(qū)不就可以了！
• Socket到網(wǎng)卡度液，好像也有點多余厕宗，為什么這么說呢？因為我們直接從內(nèi)核空間里面直接懟到網(wǎng)卡里面堕担，中間不就少了很多的拷貝和上下文的切換看嗎已慢？

sendfile

我們通過Centos man page指令查看該函數(shù)的定義！

也可以通過該鏈接下載:sendfile()函數(shù)介紹

基本介紹：

sendfile——在文件描述符之間傳輸數(shù)據(jù)

描述

ssize_t sendfile(int out_fd, int in_fd, off_t *offset, size_t count);

sendfile()在一個文件描述符和另一個文件描述符之間復(fù)制數(shù)據(jù)霹购。因為這種復(fù)制是在內(nèi)核中完成的佑惠，所以sendfile()比read(2)和write(2)的組合更高效，后者需要在用戶空間之間來回傳輸數(shù)據(jù)厕鹃。

in_fd應(yīng)該是打開用于讀取的文件描述符兢仰，而out_fd應(yīng)該是打開用于寫入的文件描述符。

如果offset不為NULL剂碴，則它指向一個保存文件偏移量的變量把将，sendfile()將從這個變量開始從in_fd讀取數(shù)據(jù)。當(dāng)sendfile()返回時忆矛，這個變量將被設(shè)置為最后一個被讀取字節(jié)后面的字節(jié)的偏移量察蹲。如果offset不為NULL，則sendfile()不會修改當(dāng)前值

租用文件偏移in_fd;否則催训，將調(diào)整當(dāng)前文件偏移量以反映從in_fd讀取的字節(jié)數(shù)洽议。

如果offset為NULL，則從當(dāng)前文件偏移量開始從in_fd讀取數(shù)據(jù)漫拭，并通過調(diào)用更新文件偏移量亚兄。

count是要在文件描述符之間復(fù)制的字節(jié)數(shù)。

in_fd參數(shù)必須對應(yīng)于支持類似mmap(2)的操作的文件(也就是說采驻，它不能是套接字)审胚。

在2.6.33之前的Linux內(nèi)核中匈勋，out_fd必須引用一個套接字。從Linux 2.6.33開始膳叨，它可以是任何文件洽洁。如果是一個常規(guī)文件，則sendfile()適當(dāng)?shù)馗奈募屏俊?/p>

簡單來說菲嘴，sendfile函數(shù)可以將兩個文件描述符里面的數(shù)據(jù)來回復(fù)制饿自，再Linux中萬物皆文件！內(nèi)核空間和Socket也是一個個的對應(yīng)的文件龄坪，sendfile函數(shù)可以將兩個文件里面的數(shù)據(jù)來回傳輸昭雌，這也造就了，我們后面的零拷貝優(yōu)化悉默！

sendfile - linux2.4之前

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1. 用戶程序發(fā)起read請求城豁，程序由用戶態(tài)切換至內(nèi)核態(tài)！
2. DMA引擎將數(shù)據(jù)從磁盤拷貝出來到內(nèi)核空間抄课！
3. 調(diào)用sendfile函數(shù)將內(nèi)核空間的數(shù)據(jù)直接拷貝到Socket緩沖區(qū)唱星！
4. 上下文從內(nèi)核態(tài)切換至用戶態(tài)
5. Socket緩沖區(qū)通過DMA引擎，將數(shù)據(jù)拷貝到網(wǎng)卡跟磨，通過底層協(xié)議棧發(fā)送到對端间聊！

這個優(yōu)化不可謂不狠，上下文切換次數(shù)變?yōu)閮纱蔚志校瑪?shù)據(jù)拷貝變?yōu)閮纱伟チ瘢@基本符合了我們上面的優(yōu)化要求，但是我們還是會發(fā)現(xiàn)僵蛛，從內(nèi)核空間到Socket緩沖區(qū)尚蝌，然后從內(nèi)核緩沖區(qū)到網(wǎng)卡似乎也有點雞肋，所以充尉，Linux2.4之后再次進(jìn)行了優(yōu)化飘言！

sendfile - linux2.4之后

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1. 用戶程序發(fā)起read請求，程序由用戶態(tài)切換至內(nèi)核態(tài)驼侠！
2. DMA引擎將數(shù)據(jù)從磁盤拷貝出來到內(nèi)核空間姿鸿！
3. 調(diào)用sendfile函數(shù)將內(nèi)核空間的數(shù)據(jù)再內(nèi)存中的起始位置和偏移量寫入Socket緩沖區(qū)！然后內(nèi)核態(tài)切換至用戶態(tài)倒源！
4. DMA引擎讀取Socket緩沖區(qū)的內(nèi)存信息苛预，直接由內(nèi)核空間拷貝至網(wǎng)卡！

這里的優(yōu)化是原本將內(nèi)核空間的數(shù)據(jù)拷貝至Socket緩沖區(qū)的步驟笋熬，變成了只記錄文件的起始位置和偏移量热某！然后程序直接返回，由DMA引擎異步的將數(shù)據(jù)從內(nèi)核空間拷貝到網(wǎng)卡！

為什么不是直接拷貝昔馋，而是多了一步記錄文件信息的步驟呢芜繁？因為相比于內(nèi)核空間，網(wǎng)卡的讀取速率實在是太慢了绒极，這一步如果由CPU來操作的話，會嚴(yán)重拉低CPU的運(yùn)行速度蔬捷，所以要交給DMA來做垄提，但是因為是異步的，DMA引擎又不知道為這個Socket到底發(fā)送多少數(shù)據(jù)周拐，所以要在Socket上記錄文件起始量和數(shù)據(jù)長度铡俐，再由DMA引擎讀取這些文件信息，將文件發(fā)送只網(wǎng)卡數(shù)據(jù)妥粟！

mmap

我們通過Centos man page指令查看該函數(shù)的定義审丘！

mmap()函數(shù)介紹

名字

mmap, munmap -將文件或設(shè)備映射到內(nèi)存中

void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags,
       int fd, off_t offset);
int munmap(void *addr, size_t length);

描述:

mmap()在調(diào)用進(jìn)程的虛擬地址空間中創(chuàng)建一個新的映射。新映射的起始地址在addr中指定勾给。length參數(shù)指定映射的長度,如果addr為空滩报，則內(nèi)核選擇創(chuàng)建映射的地址;這是創(chuàng)建新映射的最可移植的方法。如果addr不為空播急，則內(nèi)核將其作為提示!關(guān)于在哪里放置映射;在Linux上脓钾，映射將在附近的頁面邊界創(chuàng)建。新映射的地址作為調(diào)用的結(jié)果返回桩警。

mmap()系統(tǒng)調(diào)用使得進(jìn)程之間通過映射同一個普通文件實現(xiàn)共享內(nèi)存可训。普通文件被映射到進(jìn)程地址空間后，進(jìn)程可以像訪問普通內(nèi)存一樣對文件進(jìn)行訪問捶枢，不必再調(diào)用read()握截，write（）等操作。

什么叫區(qū)域共享烂叔，這個不能被理解為我們的應(yīng)用程序就可以直接到內(nèi)核空間讀取數(shù)據(jù)了谨胞，而是我們在用戶空間里面再開辟一個空間，將內(nèi)核空間的數(shù)據(jù)的起始以及偏移量映射到用戶空間长已！簡單點說 也就是用戶空間的內(nèi)存畜眨，持有對內(nèi)核空間這一段內(nèi)存區(qū)域的引用！這樣用戶空間在操作讀取到的數(shù)據(jù)的時候术瓮，就可以像直接操作自己空間下的數(shù)據(jù)一樣操作內(nèi)核空間的數(shù)據(jù)康聂！

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1. 用戶程序發(fā)起read請求，然后上下文由用戶態(tài)切換至內(nèi)核態(tài)胞四！
2. cpu通知DMA恬汁，由DMA引擎異步將數(shù)據(jù)讀取至內(nèi)核區(qū)域，同時在用戶空間建立地址映射辜伟！
3. 上下文由內(nèi)核態(tài)切換至用戶態(tài)
4. 發(fā)起write請求氓侧，上下文由用戶態(tài)切換至內(nèi)核態(tài)脊另！
5. CPU通知DMA引擎將數(shù)據(jù)拷貝至Socket緩存！程序切換至用戶態(tài)约巷！
6. DMA引擎異步將數(shù)據(jù)拷貝至網(wǎng)卡偎痛！

很明白的發(fā)現(xiàn)mmap函數(shù)在read數(shù)據(jù)的時候，少了異步由內(nèi)核空間到用戶空間的數(shù)據(jù)復(fù)制独郎，而是直接建立一個映射關(guān)系踩麦，操作的時候，直接操作映射數(shù)據(jù)氓癌，但是上下文的切換沒有變谓谦！

mmap所建立的虛擬空間，空間量事實上可以遠(yuǎn)大于物理內(nèi)存空間贪婉，假設(shè)我們想虛擬內(nèi)存空間中寫入數(shù)據(jù)的時候反粥，超過物理內(nèi)存時，操作系統(tǒng)會進(jìn)行頁置換疲迂，根據(jù)淘汰算法才顿，將需要淘汰的頁置換成所需的新頁，所以mmap對應(yīng)的內(nèi)存是可以被淘汰的（若內(nèi)存頁是"臟"的尤蒿，則操作系統(tǒng)會先將數(shù)據(jù)回寫磁盤再淘汰）娜膘。這樣，就算mmap的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)大于物理內(nèi)存优质，操作系統(tǒng)也能很好地處理竣贪，不會產(chǎn)生功能上的問題。

sendfile: 只經(jīng)歷兩次上線文的切換和兩次數(shù)據(jù)拷貝巩螃，但是缺點也顯而易見演怎，你無法對數(shù)據(jù)進(jìn)行修改操作！適合大文件的數(shù)據(jù)傳輸避乏！而且是沒有沒有修改數(shù)據(jù)的需求爷耀！

mmap: 經(jīng)歷4次上下文的切換、三次數(shù)據(jù)拷貝拍皮，但是用戶操作讀取來的數(shù)據(jù)歹叮，異常簡單！適合小文件的讀寫和傳輸铆帽！

nio的堆外內(nèi)存

堆外內(nèi)存的實現(xiàn)類是DirectByteBuffer, 我們查看SocketChannel再向通道寫入數(shù)據(jù)的時候的代碼：

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這段代碼是當(dāng)你調(diào)用SocketChannel.write的時候的源代碼咆耿，我們從代碼中可以得知，無論你是否使用的是不是堆外內(nèi)存爹橱，在內(nèi)部NIO都會將其轉(zhuǎn)換為堆外內(nèi)存萨螺，然后在進(jìn)行后續(xù)操作，那么堆外內(nèi)存究竟有何種魔力呢？

何為堆外內(nèi)存慰技，要知道我們的JAVA代碼運(yùn)行在了JVM容器里面椭盏，我們又叫做Java虛擬機(jī)，java開發(fā)者為了方便內(nèi)存管理和內(nèi)存分配吻商，將JVM的空間與操作系統(tǒng)的空間隔離了起來掏颊，市面上所有的VM程序都是這樣做的，VM程序的空間結(jié)構(gòu)和操作系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)是不一樣的艾帐，所以java程序無法直接的將數(shù)據(jù)寫出去蚯舱，必須先將數(shù)據(jù)拷貝到C的堆內(nèi)存上也就是常說的堆外內(nèi)存，然后在進(jìn)行后續(xù)的讀寫掩蛤，在NIO中直接使用堆外內(nèi)存可以省去JVM內(nèi)部數(shù)據(jù)向本次內(nèi)存空間拷貝的步驟，加快處理速度陈肛！

而且NIO中每次寫入寫出不在是以一個一個的字節(jié)寫出揍鸟，而是用了一個Buffer內(nèi)存塊的方式寫出，也就是說只需要告訴CPU 我這個數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)開始的索引以及數(shù)據(jù)偏移量就可以直接讀取句旱，但是JVM通過垃圾回收的時候阳藻，通過會做垃圾拷貝整理，這個時候會移動內(nèi)存谈撒，這個時候如果內(nèi)存地址改變腥泥，就勢必會出現(xiàn)問題，所以我們要想一個辦法啃匿，讓JVM垃圾回收不影響這個數(shù)據(jù)塊蛔外！

總結(jié)來說：它可以使用Native 函數(shù)庫直接分配堆外內(nèi)存，然后通過一個存儲在Java 堆里面的DirectByteBuffer 對象作為這塊內(nèi)存的引用進(jìn)行操作溯乒。這樣能在一些場景中顯著提高性能夹厌，因為避免了在Java 堆和Native 堆中來回復(fù)制數(shù)據(jù)。

能夠避免JVM垃圾回收過程中做內(nèi)存整理裆悄，所產(chǎn)生的的問題矛纹，當(dāng)數(shù)據(jù)產(chǎn)生在JVM內(nèi)部的時候，JVM的垃圾回收就無法影響這部分?jǐn)?shù)據(jù)了光稼，而且能夠變相的減輕JVM垃圾回收的壓力或南！因為不用再管理這一部分?jǐn)?shù)據(jù)了！

他的內(nèi)存結(jié)構(gòu)看起來像這樣：

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為什么DirectByteBuffer就能夠直接操作JVM外的內(nèi)存呢艾君？我們看下他的源碼實現(xiàn)：

DirectByteBuffer(int cap) { 
        .....忽略....
        try {
            //分配內(nèi)存
            base = unsafe.allocateMemory(size);
        } catch (OutOfMemoryError x) {
            ....忽略....
        }
        ....忽略....
        if (pa && (base % ps != 0)) {
            //對齊page 計算地址并保存
            address = base + ps - (base & (ps - 1));
        } else {
            //計算地址并保存
            address = base;
        }
        //釋放內(nèi)存的回調(diào)
        cleaner = Cleaner.create(this, new Deallocator(base, size, cap));
        ....忽略..
    }

我們主要關(guān)注：unsafe.allocateMemory(size);

public native long allocateMemory(long var1);

我們可以看到他調(diào)用的是 native方法采够，這種方法通常由C++實現(xiàn)，是直接操作內(nèi)存空間的冰垄，這個是被jdk進(jìn)行安全保護(hù)的操作吁恍，也就是說你通過Unsafe.getUnsafe()是獲取不到的，必須通過反射，具體的實現(xiàn)冀瓦，自行翻閱瀏覽器伴奥！

如此NIO就可以通過本地方法去操作JVM外的內(nèi)存，但是大家有沒有發(fā)現(xiàn)一點問題翼闽，我們現(xiàn)在是能夠讓操作系統(tǒng)直接讀取數(shù)據(jù)了拾徙，而且也能夠避免垃圾回收所帶來的影響了還能減輕垃圾回收的壓力，可謂是一舉三得感局，但是大家有沒有考慮過一個問題尼啡，這部分空間不經(jīng)過垃JVM管理了，他該什么時候釋放呢询微？JVM都管理不了了崖瞭，那么堆外內(nèi)存勢必會導(dǎo)致OOM的出現(xiàn)，所以撑毛，我們必須要去手動的釋放這個內(nèi)存书聚，但是手動釋放對于編程復(fù)雜度難度太大，所以藻雌，JVM對堆外內(nèi)存的管理也做了一部分優(yōu)化雌续，首先我們先看一下上述DirectByteBuffer中的cleaner = Cleaner.create(this, new Deallocator(base, size, cap));,這個對象，他主要用于堆外內(nèi)存空間的釋放胯杭；

public class Cleaner extends PhantomReference<Object> {....}

虛引用

Cleaner繼承了一個PhantomReference驯杜，這代表著Cleaner是一個虛引用，有關(guān)強(qiáng)軟弱虛引用的使用做个，請大家自行百度鸽心，Netty更新完成之后，我會寫一篇文章做單獨(dú)的介紹居暖，這里就不一一介紹了再悼，這里直接說PhantomReference虛引用：

public class PhantomReference<T> extends Reference<T> {
    public T get() {
        return null;
    }
    public PhantomReference(T referent, ReferenceQueue<? super T> q) {
        super(referent, q);
    }
}

虛引用的構(gòu)造函數(shù)中要求必須傳遞的兩個參數(shù)，被引用對象膝但、引用隊列冲九！

這兩個參數(shù)的用意是什么呢，看個圖

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JVM中判斷一個對象是否需要回收跟束，一般都是使用可達(dá)性分析算法莺奸，什么是可達(dá)性分析呢？就是從所謂的方法區(qū)冀宴、椕鸫空間中找到被標(biāo)記為root的節(jié)點，然后沿著root節(jié)點向下找略贮，被找到的都任務(wù)是存活對象甚疟，當(dāng)所有的root節(jié)點尋找完畢后仗岖，剩余的節(jié)點也就被認(rèn)為是垃圾對象；

依據(jù)上圖览妖，我們明顯發(fā)現(xiàn)椩簦空間中持有對direct的引用，我們將該對象傳遞給弱引用和讽膏，弱引用也持有該對象檩电，現(xiàn)在相當(dāng)于direct引用和ref引用同時引用堆空間中的一塊數(shù)據(jù)，當(dāng)direct使用完畢后府树，該引用斷開：

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JVM通過可待性分析算法俐末，發(fā)現(xiàn)除了 ref引用之外，其余的沒有人引用他奄侠，因為ref是虛引用卓箫，所以本次垃圾回收一定會回收它，回收的時候垄潮，做了一件什么事呢烹卒？

我們在創(chuàng)建這個虛引用的時候傳入了一個隊列，在這個對象被回收的時候魂挂，被引用的對象會進(jìn)入到這個回調(diào)！

public class MyPhantomReference {
    static ReferenceQueue<Object> queue = new ReferenceQueue<>();
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        byte[] bytes = new byte[10 * 1024];
        //將該對象被虛引用引用
        PhantomReference<Object> objectPhantomReference = new PhantomReference<Object>(bytes,queue);
        //這個一定返回null  因為實在接口定義中寫死的
        System.out.println(objectPhantomReference.get());
        //此時jvm并沒有進(jìn)行對象的回收馁筐，該隊列返回為空
        System.out.println(queue.poll());
        //手動釋放該引用涂召，將該引用置為無效引用
        bytes = null;
        //觸發(fā)gc
        System.gc();
        //這里返回的還是null  接口定義中寫死的
        System.out.println(objectPhantomReference.get());
        //垃圾回收后，被回收對象進(jìn)入到引用隊列
        System.out.println(queue.poll());
    }
}

基本了解了虛引用之后敏沉，我們再來看DirectByteBuffer對象果正，他在構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建的時候引用看一個虛引用Cleaner！當(dāng)這個DirectByteBuffer使用完畢后盟迟，DirectByteBuffer被JVM回收秋泳，觸發(fā)Cleaner虛引用！JVM垃圾線程會將這個對象綁定到Reference對象中的pending屬性中攒菠，程序啟動后引用類Reference類會創(chuàng)建一條守護(hù)線程：

static {
        ThreadGroup tg = Thread.currentThread().getThreadGroup();
        for (ThreadGroup tgn = tg;
             tgn != null;
             tg = tgn, tgn = tg.getParent());
        Thread handler = new ReferenceHandler(tg, "Reference Handler");
        //設(shè)置優(yōu)先級為系統(tǒng)最高優(yōu)先級
        handler.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
        handler.setDaemon(true);
        handler.start();
        //.......................
    }

我們看一下該線程的定義：

static boolean tryHandlePending(boolean waitForNotify) {
        Reference<Object> r;
        Cleaner c;
        try {
            synchronized (lock) {
                if (pending != null) {
                   //......忽略
                    c = r instanceof Cleaner ? (Cleaner) r : null;
                    pending = r.discovered;
                    r.discovered = null;
                } else {
                    //隊列中沒有數(shù)據(jù)結(jié)阻塞  RefQueue入隊邏輯中有NF操作迫皱，感興趣可以自己去看下
                    if (waitForNotify) {
                        lock.wait();
                    }
                    // retry if waited
                    return waitForNotify;
                }
            }
        } catch (OutOfMemoryError x) {
            //發(fā)生OOM之后就讓出線程的使用權(quán)，看能不能內(nèi)部消化這個OOM
            Thread.yield();
            return true;
        } catch (InterruptedException x) {
            // 線程中斷的話就直接返回
            return true;
        }

        // 這里是關(guān)鍵辖众，如果虛引用是一個 cleaner對象卓起，就直接進(jìn)行清空操作，不在入隊
        if (c != null) {
            //TODO 重點關(guān)注
            c.clean();
            return true;
        }
        //如果不是 cleaner對象凹炸，就將該引用入隊
        ReferenceQueue<? super Object> q = r.queue;
        if (q != ReferenceQueue.NULL) q.enqueue(r);
        return true;
    }

那我們此時就應(yīng)該重點關(guān)注c.clean();方法了戏阅！

this.thunk.run();

重點關(guān)注這個，thunk是一個什么對象啤它？ 我們需要重新回到 DirectByteBuffer創(chuàng)建的時候奕筐，看看他傳遞的是什么舱痘。

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

我們可以看到，傳入的是一個 Deallocator對象离赫，那么他所調(diào)用的run方法芭逝，我們看下邏輯:

public void run() {
    if (address == 0) {
        // Paranoia
        return;
    }
    //釋放內(nèi)存
    unsafe.freeMemory(address);
    address = 0;
    Bits.unreserveMemory(size, capacity);
}

重點關(guān)注unsafe.freeMemory(address);這個就是釋放內(nèi)存的！

至此笆怠，我們知道了JVM是如何管理堆外內(nèi)存的了铝耻！

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公眾號：源碼學(xué)徒