JNI内存管理之Local Reference 和 Global Reference知识点

最近开发过程当中遇到了JNI的Reference相关问题，了解到Local Reference和Global Reference的相关知识点，整理以下：

背景：项目需求，在Native C/C++层调用上层Android Camera Java接口，把全部的操做包括Camera都沉到Native层去实现。但在JNI调试过程当中遇到了android JNI ERROR (app bug): accessed stale local reference的报错。

现象：在Native层建立Java的Camera对象，其对象的指针保存到本地，函数返回到Java层，以后再进入Native层，想经过Native层的Camera对象指针调用相应的方法，可是发现每次都是从新调用Java对象方法后报错。

分析：在Native层建立的Java对象，对象建立后会有一个局部引用指向该对象，当从Native环境返回到Java环境，该局部引用失效，此对象就没有引用计数，Java的内存回收机制会自动回收该对象，第二次再进入Native层访问其以前保存的地址时就会报错。

解决：使用全局引用始终持有该对象的引用使其不被自动回收，请看下面的知识点。

Local Reference

局部引用，看以下精简代码：

env->NewStringUTF("0");

在JNI中，每次调用NewObject方法建立一个新的对象都会返回一个对该对象的局部引用(Local Reference)，该局部引用只在线程当前的Native环境中有效，返回到Java环境后该引用与对象之间的联系就会被断掉，引用失效，因此咱们不能在Native方法中把局部引用缓存用于下一次调用时使用。

局部引用能够无限建立吗

如图：

这里引入局部引用表的概念，每当线程从Java环境进入到Native环境后，JVM就会建立该线程Native环境的局部引用表，用来保存本次Native环境所建立的全部局部引用，每当Native中引用或者新建立一个Java对象，JVM就会局部引用表建立一个局部引用，局部引用表是有大小限制的，最大是512，若是超过限制会报OOM内存泄漏。

Q：那如何才能更好的避免因为局部引用过多形成Native环境中的OOM呢？

A：控制局部引用的生命周期，若是须要建立过多的局部引用，能够在Java对象的操做结束后，手动调用DeleteLocalRef函数删除局部引用，该局部引用就会在局部引用表中被移除，避免触发局部引用表的大小限制。

注意：局部引用不是咱们平时所理解的代码中的局部变量，局部变量在当前生命周期（例如函数退出）结束后就会失效，而局部引用在函数退出后可能不会失效，它的生命周期是和整个Native上下文环境相关联，只有从Native环境返回到Java环境后局部引用才会失效。

Global Reference

全局引用，终于到了最上面讨论的问题了，由于局部引用在Native环境返回到Java环境后就会失效，致使下次进入Native环境后再次使用相对应的Java对象就会出错，因此可使用全局引用来解决这个问题，全局引用能够始终与Java对象保持联系，使得此对象不会被JVM回收掉，见以下代码：

JNIEXPORT jint JNICALL JNI_OnLoad (JavaVM * vm, void * reserved) {  
    jclass tmp = env->FindClass("com/example/company/MyClass");  
    jclass class = env->NewGlobalRef(tmp);
    return JNI_VERSION_1_6;  
}

这里须要注意，在不须要使用Java对象后尽可能手动调用DeleteGlobalRef()函数来使得引用失效，避免对象始终存在，产生潜在的内存泄漏。

Weak Global Reference

虚全局引用与全局引用的区别在于该类型的引用可能随时被JVM回收掉，这里涉及到几个函数：

NewWeakGlobalRef();
DeleteWeakGlobalRef();
isSameObject();

在使用虚引用前须要经过isSameObject将其和NULL比较，若是返回TRUE返回true表示已经被JVM回收掉就不能使用了，这里有可能前一行代码判断仍是可用，后一行代码时就被JVM回收，解决办法时经过NewLocalRef()获取虚全局引用，避免当时被JVM回收。

参考资料

https://www.cnblogs.com/zhong...
https://www.cnblogs.com/young...
https://stackoverflow.com/que...
https://www.ibm.com/developer...
https://juejin.im/post/5c19bf...

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