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Android NDK开发之旅13 JNI JNI引用

####JNI引用

#####JNI引用概念:引用变量。

引用类型:局部引用和全局引用(全局引用里面包含全局弱引用)。

作用:在JNI中告知虚拟机何时回收一个JNI变量。

####1.局部引用

局部引用,通过DeleteLocalRef手动释放对象。

典型使用场景:

访问一个很大的java对象,使用完之后,还要进行复杂的耗时操作。 创建了大量的局部引用,占用了太多的内存,而且这些局部引用跟后面的操作没有关联性。 例子:

Java代码声明:

// 局部引用
public native void localRef();
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C代码如下,这里模拟了局部引用的大量创建与删除:

JNIEXPORT jintArray JNICALL Java_com_haocai_jni_JniTest_localRef
(JNIEnv *env, jobject jobj, jint len) {

	int i = 0;
	for (; i < 5;i++) {
		//创建Date对象
		jclass cls = (*env)->FindClass(env, "java/util/Date");
		jmethodID constructor_mid = (*env)->GetMethodID(env, cls, "<init>", "()V");
		jobject obj = (*env)->NewObject(env, cls, constructor_mid);
		//此处省略大量代码

		//不再使用jobject对象了
		//通知垃圾回收器回收这些对象
		(*env)->DeleteLocalRef(env, obj);
	}
}
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java测试:

public static void main(String[] args) {

    JniTest jniTest = new JniTest();
    jniTest.localRef();

}
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####2.全局引用

主要作用:共享(可以跨多个线程),手动控制内存使用。

Java中提供三个方法,分别用于创建、获取、删除JNI全局引用。

public native void createGlobalRef();

public native String getGlobalRef();

public native void deteleGlobalRef();
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C代码如下:

//创建
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_haocai_jni_JniTest_createGlobalRef
(JNIEnv *env, jobject jobj, jint len) {
	jstring obj = (*env)->NewStringUTF(env, "jni development is powerful!");
	global_str = (*env)->NewGlobalRef(env, obj);
}
//获取
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_haocai_jni_JniTest_getGlobalRef
(JNIEnv *env, jobject jobj, jint len) {

	return global_str;
}
//释放
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_haocai_jni_JniTest_deleteGlobalRef
(JNIEnv *env, jobject jobj, jint len) {

	(*env)->DeleteGlobalRef(env, global_str);

}
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java测试:

public static void main(String[] args) {

        JniTest jniTest = new JniTest();
        jniTest.createGlobalRef();
        System.out.println(jniTest.getGlobalRef());
        //用完之后释放
        jniTest.deleteGlobalRef();
        System.out.println("释放完了...");
        //删除之后再取出会抛出空指针异常
        System.out.println(jniTest.getGlobalRef());
}
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//弱全局引用 //节省内存,在内存不足时可以释放所引用的对象 //可以引用一个不常用的对象,如果为NULL,临时创建 //创建:NewWeakGlobalRef,销毁:DeleteGlobalWeakRef

//异常处理 //1.保证Java代码可以运行 //2.补救措施保证C代码继续运行

JNIEXPORT void JNICALL Java_com_haocai_jni_JniTest_exeception
(JNIEnv *env, jobject jobj, jint len) {
	jclass cls = (*env)->GetObjectClass(env, jobj);
	jfieldID fid = (*env)->GetFieldID(env, cls, "key2", "Ljava/lang/String;");
	//检测是否发生Java异常
	jthrowable execption = (*env)->ExceptionOccurred(env);
	if (execption!=NULL) {
		//让Java代码可以继续运行
		//清空异常信息
		(*env)->ExceptionClear(env);

		//补救措施
		fid = (*env)->GetFieldID(env, cls, "key", "Ljava/lang/String;");

	}
	//获取属性的值
	jstring jstr = (*env)->GetObjectField(env, jobj, fid);
	char *str = (*env)->GetStringUTFChars(env, jstr, NULL);

	//对比属性值是否合法  stricmp比较字符串s1和s2,但不区分字母的大小写
	if (_stricmp(str, "super kpioneer") != 0) {
		//认为抛出异常,给Java层处理
		jclass newExcCls = (*env)->FindClass(env, "java/lang/IllegalArgumentException");
		(*env)->ThrowNew(env, newExcCls, "key's value is invalid!");
	}


}
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####3.弱全局引用

使用方法与全局引用类似:

  • 通过NewWeakGlobalRef创建全局引用。
  • 通过DeleteWeakGlobalRef删除全局引用。

与全局引用不一样的是,弱全局引用特点:

  • 节省内存,在内存不足时可以是释放所引用的对象。
  • 可以引用一个不常用的对象,如果为NULL的时候(被回收了),可以手动再临时创建一个。

与全局引用类似,弱引用可以跨方法、线程使用。但与全局引用很重要不同的一点是,弱引用不会阻止 GC 回收它引用的对象。当本地代码中缓存的引用不一定要阻止 GC 回收它所指向的对象时,弱引用就是一个最好的选择。看下面的代码段:

JNIEXPORT void JNICALL Java_com_haocai_jni_JniTest_weakRef
(JNIEnv *env, jobject obj) {
	static jclass clz = NULL;
	if (clz == NULL) {
		jclass clzLocal = (*env)->GetObjectClass(env, obj);
		if (clzLocal == NULL) {
			return; /* 没有找到这个类 */
		}
		clz = (jclass)(*env)->NewWeakGlobalRef(env,clzLocal);
		if (clz == NULL) {
			return; /* 内存溢出 */
		}
	}
	/* 使用clz的引用 */
	if ((*env)->IsSameObject(env,clz, NULL)) {
		printf("clz is recycled\n");
	}
	else {
		printf("clz is not recycled\n");
	}

}

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java测试:

public native void weakRef();
public static void main(String[] args) {

        JniTest jniTest = new JniTest();
        jniTest.weakRef();
}

结果输出:
clz is not recycled
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我们在使用弱引用的时候,必须先判断这个弱引用是指向一个活动的对象,还是一个已经被GC回收来的对象。NULL引用指向jvm中的null对象,可以通过IsSameObject来判断这引用是否被回收。通过env->IsSameObject(clz, NULL)来判断,被回收了则返回 JNI_TRUE(或者 1),否则返回 JNI_FALSE(或者 0)。

当我们的本地代码不再需要一个弱全局引用时,也应该调用 DeleteWeakGlobalRef 来释放它,如果不手动调用这个函数来释放所指向的对象,JVM 仍会回收弱引用所指向的对象,但弱引用本身在引用表中所占的内存永远也不会被回收。

特别感谢: 动脑学院Jason

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