堆外内存是相对于堆内内存的一个概念。

堆内内存

Java虚拟机中运行时数据区中堆的内存，用于存储Java实例对象。

堆内内存是受Java虚拟机的管控的，内存的分配和释放都是基于Java虚拟机的内存管理机制。

常用的垃圾回收方式：分代回收。

常用的垃圾回收算法：CMS、G1.

堆外内存

堆外内存就是把内存对象分配在Java虚拟机的堆以外的内存，直接使用系统内存，不受虚拟机内存管理的控制。

优势：

• 提高垃圾回收速度：垃圾回收不会处理堆外内存；
• 加快了复制的速度，与直接内存的复制相比，堆内数据同样需要复制到直接内存（堆外内存 -> 堆外内存）。

堆内内存由JVM管理，属于用户态，堆外内存由系统管理，属于内核态。

JVM的数据写入操作首先会把数据写入到堆内内存，然后再复制到对外内存。
如果直接把数据写入对外内存的话，就避免了用户态到内核台的复制。

缺点

• 堆外内存难以控制：由于堆外内存不受虚拟机控制，内存的管理是开发者决定的，如果出现内存泄露不好排查；
• 对象存储效率低（序列化问题）：对外内存要求必须以字节数组方式存储，因此对象必须在存储过程中进行序列化/反序列化操作，效率较低。

使用场景

• 生命周期较长的对象，例如，应用预加载的常驻内存的数据；
• 直接的文件拷贝或IO操作，例如，NIO框架中使用方式；