为什么 ByteBuffer.allocate（） 和 ByteBuffer.allocateDirect（） 之间的奇数性能曲线存在差异

我正在研究一些代码，这些代码在直接字节缓冲区中效果最好 - 寿命长且很大（每个连接数十到数百兆字节）。在用s计算出确切的循环结构时，我对vs进行了一些微基准测试。 性能。SocketChannelSocketChannelFileChannelByteBuffer.allocate()ByteBuffer.allocateDirect()

结果中有一个我无法真正解释的惊喜。在下图中，传输实现的 256KB 和 512KB 处有一个非常明显的悬崖 - 性能下降了约 50%！似乎还有一个较小的性能悬崖。（%增益序列有助于可视化这些变化。ByteBuffer.allocate()ByteBuffer.allocateDirect()

缓冲区大小（字节）与时间 （MS） 的关系

为什么 ByteBuffer.allocate（） 和 ByteBuffer.allocateDirect（） 之间的奇数性能曲线存在差异？幕后究竟发生了什么？

它可能非常依赖于硬件和操作系统，所以以下是这些细节：

• MacBook Pro 带双核酷睿 2 CPU
• 英特尔 X25M 固态盘驱动器
• OSX 10.6.4

源代码，根据要求：

package ch.dietpizza.bench;

import static java.lang.String.format;
import static java.lang.System.out;
import static java.nio.ByteBuffer.*;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.UnknownHostException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.Channels;
import java.nio.channels.ReadableByteChannel;
import java.nio.channels.WritableByteChannel;

public class SocketChannelByteBufferExample {
    private static WritableByteChannel target;
    private static ReadableByteChannel source;
    private static ByteBuffer          buffer;

    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        long timeDirect;
        long normal;
        out.println("start");

        for (int i = 512; i <= 1024 * 1024 * 64; i *= 2) {
            buffer = allocateDirect(i);
            timeDirect = copyShortest();

            buffer = allocate(i);
            normal = copyShortest();

            out.println(format("%d, %d, %d", i, normal, timeDirect));
        }

        out.println("stop");
    }

    private static long copyShortest() throws IOException, InterruptedException {
        int result = 0;
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            int single = copyOnce();
            result = (i == 0) ? single : Math.min(result, single);
        }
        return result;
    }


    private static int copyOnce() throws IOException, InterruptedException {
        initialize();

        long start = System.currentTimeMillis();

        while (source.read(buffer)!= -1) {    
            buffer.flip();  
            target.write(buffer);
            buffer.clear();  //pos = 0, limit = capacity
        }

        long time = System.currentTimeMillis() - start;

        rest();

        return (int)time;
    }   


    private static void initialize() throws UnknownHostException, IOException {
        InputStream  is = new FileInputStream(new File("/Users/stu/temp/robyn.in"));//315 MB file
        OutputStream os = new FileOutputStream(new File("/dev/null"));

        target = Channels.newChannel(os);
        source = Channels.newChannel(is);
    }

    private static void rest() throws InterruptedException {
        System.gc();
        Thread.sleep(200);      
    }
}