使用Invocation API进行JNI内存管理

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?

这是我正在使用的:

我有一个C对象,它有一个析构函数方法,它比free()更复杂。 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。

我正在创建这样的Java对象(为了清楚起见,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, "", "(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; 当它用instance完成时,如果它还在我提供给它的指针上调用了c_object_destroy() ,那将会很棒。 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; 我必须手动释放上面的classconstructormethod吗? JNI文档在适当的内存管理方面令人沮丧(在我看来)。

回收本机资源(对象,文件描述符等)有两种策略

  1. 在finalize()期间调用JNI方法释放资源。 有些人建议不要实现finalize ,基本上你不能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。

  2. 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。 仅使用finalize(),我不会得到保证。 这可以与(1)结合使用,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。)

  3. 据说PhantomReference也可用于解决这个问题,但我不确定这样的解决方案究竟是如何工作的。

实际上,我不得不在JNI文档上与你意见不一致。 我发现JNI规范在大多数重要问题上都格外清晰,即使有关管理本地和全球参考的部分可以更加详细。

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

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。 对这些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。 如果您在本机方法调用期间回调JVM,则当控制返回到本机方法时,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。

(实际上,您可以使用JNI接口实现自己的JVM可执行文件(即java.exe),创建JVM(从而接收JNIEnv *指针),查找命令行中给出的类,并调用main()方法就可以了。)

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,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(从本地引用)。 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。

希望这能澄清一下内存管理问题。

Re:“一个单独但相关的问题”……当你在“本地”上下文中使用它们时,你不需要手动释放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)。

GC将收集您的实例,但它不会自动释放在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是否已释放c_object并将其释放的情况之一,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。

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