Question

当我使用JNI方法构建java对象时，为了将其作为参数传递给我正在使用JNI调用API调用的java方法，我该如何管理它的内存？

以下是我正在使用的内容：

我有一个C对象，它有一个比free()更复杂的析构函数方法。这个C对象与Java对象相关联，一旦应用程序完成Java对象，我就不再需要C对象了。

我正在创建Java对象（为了清晰起见，错误检查已被省略）：

c_object = c_object_create ();
class = (*env)->FindClass (env, "my.class.name");
constructor = (*env)->GetMethodID (env, class, "<init>", "(J)V");
instance = (*env)->NewObject (env, class, constructor, (jlong) c_object);

method = (*env)->GetMethodID (env, other_class, "doSomeWork", "(Lmy.class.name)V");
(*env)->CallVoidMethod (env, other_class, method, instance);

所以，既然我已经完成了instance，我该怎么办呢？理想情况下，我想将垃圾收集器留给VM;当用instance完成时，如果它在我提供给它的指针上调用了c_object_destroy()，那将是很棒的。这可能吗？

一个单独但相关的问题与我在这样的方法中创建的Java实体的范围有关;我是否必须手动释放，例如，上面的class，constructor或method？ JNI文档在适当的内存管理方面令人沮丧（我的判断）。

Answer 1

JNI规范涵盖了谁拥有在JNI方法here中创建的Java对象的问题。您需要区分本地和全局引用。

当JVM对本机代码进行JNI调用时，它会设置一个注册表来跟踪调用期间创建的所有对象。在本机调用期间创建的任何对象（即从JNI接口函数返回）都将添加到此注册表中。对此类对象的引用称为本地引用。当本机方法返回到JVM时，将破坏在本机方法调用期间创建的所有本地引用。如果在本机方法调用期间调用JVM，则当控制返回本机方法时，本地引用仍将处于活动状态。如果从本机代码调用的JVM再次调用本机代码，则会创建一个新的本地引用注册表，并应用相同的规则。

（事实上，你可以使用JNI接口实现你自己的JVM可执行文件（即java.exe），创建一个JVM（从而接收一个JNIEnv *指针），查找命令行中给出的类，并在其上调用main（）方法。）

从JNI接口方法返回的所有引用都是本地的。这意味着在正常情况下，您不需要手动释放JNI方法返回的引用，因为它们在返回JVM时会被销毁。有时您仍然希望“过早地”销毁它们，例如当您在返回JVM之前要删除许多本地引用时。

使用NewGlobalRef（）创建全局引用（来自本地引用）。它们被添加到特殊注册表中，必须手动释放。全局引用仅用于Java对象，本机代码需要跨多个JNI调用来引用该对象，例如，如果您有本机代码触发应该传播回Java的事件。在这种情况下，JNI代码需要存储对要接收事件的Java对象的引用。

希望这能澄清内存管理问题。

Answer 2

有两种策略可以回收本机资源（对象，文件描述符等）

在finalize（）期间调用JNI方法释放资源。有些人recommend against implementing finalize，基本上你无法确定你的本机资源是否被释放。对于内存等资源，这可能不是问题，但如果你有一个文件，例如需要在可预测的时间刷新，则finalize（）可能不是一个好主意。
手动调用清理方法。如果您有一个知道必须清理资源的时间点，这将非常有用。当我在JNI代码中卸载DLL之前有一个必须被释放的资源时，我使用了这个方法。为了以后允许重新加载DLL，我必须确保在尝试卸载DLL之前该对象确实已被释放。只使用finalize（），我不会得到这个保证。这可以与（1）组合以允许在finalize（）期间或在手动调用的清理方法中分配资源。（您可能需要WeakReferences的规范映射来跟踪哪些对象需要调用其清理方法。）
据说 PhantomReference 也可以用来解决这个问题，但我不确定这样的解决方案究竟是如何运作的。

实际上，我不得不在JNI文档上与您意见不一致。我发现JNI specification在大多数重要问题上格外清晰，即使有关管理本地和全球参考文献的章节可以更详细一些。

Answer 3

Re：“一个单独但相关的问题”...当您在“本地”上下文中使用它们时，不需要手动释放jclass，jfieldID和jmethodID。您应该使用DeleteLocalRef释放您获得的任何实际对象引用（不是jclass，jfieldID，jmethodID）。

Answer 4

GC会收集您的实例，但它不会自动释放本机代码中分配的非Java堆内存。您应该在类中使用显式方法来释放c_object实例。

这是我建议使用终结器检查c_object是否已被释放并释放它的情况之一，如果不是则记录消息。

一种有用的技术是在Java类构造函数中创建一个Throwable实例并将其存储在一个字段中（或者只是初始化字段内联）。如果终结器检测到类没有正确处理，它将打印堆栈跟踪，精确定位分配堆栈。

建议避免直接使用JNI并使用gluegen或Swig（两者都生成代码并且可以静态链接）。

使用Invocation API进行JNI内存管理

4 个答案: