Java是通過垃圾回收機制回收記憶體，C/C++是通過malloc，free，new，delete手動管理空間。那麼在JNI層，同時存在Java和C/C++的空間時，該如何進行空間的管理呢？本文參考Oracle的官方文檔，對JNI層中空間的管理進行說明。明確哪些內容需要手動調用Delete，哪些不需要... ...
Java Native Interface（JNI）的空間（引用）管理
Java是通過垃圾回收機制回收記憶體，C/C++是通過malloc，free，new，delete手動管理空間。那麼在JNI層，同時存在Java和C/C++的空間時，該如何進行空間的管理呢？本文參考Oracle的官方文檔，對JNI層中空間的管理進行說明。明確哪些內容需要手動調用Delete，哪些不需要手動調用。
一、全局引用（Global References）
全局引用的生命周期（Lifetime），需要主動通過函數調用進行申請和釋放。native函數執行完畢後，該空間可繼續使用。
函數原型
// 創建全局引用
jobject NewGlobalRef(JNIEnv *env, jobject obj);
// 刪除全局引用
void DeleteGlobalRef(JNIEnv *env, jobject globalRef);
二、局部引用（Local References）
局部引用的生命周期（Lifetime），與調用的native函數一致。當native函數return時，局部引用將會被自動釋放。該局部引用占用的空間是JVM的資源。
由於native函數用於存放局部引用的空間是固定的。如果過度的創建局部引用，不加以控制，可能會出現空間不足，程式拋出Out Of Memory（OOM）異常的問題。如果該局部引用已經使用完畢，應儘量手動調用DeleteLocalRef，提前釋放空間，避免OOM。
函數原型
// 創建全局引用
jobject NewLocalRef(JNIEnv *env, jobject obj);
// 刪除全局引用
void DeleteLocalRef(JNIEnv *env, jobject localRef);
// 主動設置可創建的局部引用的數量
jint EnsureLocalCapacity(JNIEnv *env, jint capacity);
// 創建一個局部引用的幀，並指定可創建的局部引用的數量。
jint PushLocalFrame(JNIEnv *env, jint capacity);
// 釋放當前局部引用的幀，釋放全部本地引用。
// 可以通過參數result，將被PopLocalFrame釋放的引用轉移到上一層的局部引用幀中
jobject PopLocalFrame(JNIEnv *env, jobject result);
特殊說明
- 在JDK/JRE 1.1版本中，提供了
DeleteLocalRef函數。 - 在JDK/JRE 1.2版本中，提供了
EnsureLocalCapacity，PushLocalFrame，PopLocalFrame，NewLocalRef函數，支持更加複雜的局部引用生命周期能力。
三、弱全局引用（Weak Global Reference）
區別於全局引用（Global References），該引用並不會增加該引用的引用計數。
即持有弱全局引用，不會幹預垃圾回收機制（GC）對於該記憶體的回收。適用於生命周期短的對象，持有生命周期長的引用。
全局引用可以通過jboolean IsSameObject(JNIEnv *env, jobject ref1, jobject ref2); 函數，參數為被判定對象和NULL來判斷對象是否存在。如果返回JNI_TRUE判定該弱引用指向的對象是否已經被釋放。
使用弱全局引用時，可能會出現執行一半，引用被GC回收的情況。所以需要在使用弱全局引用之前，提供NewLocalRef或者NewGlobalRef，將弱引用轉換為強引用。確保GC不會對該空間進行回收。
四、常見問題
1、在native函數中，直接return一個jstring或者其他jobject，是否會有記憶體泄漏問題？
如果直接return的對象是局部引用（Local Reference），則不會發生記憶體泄漏問題。
局部引用在native函數執行完畢後，會根據局部引用表（Local Reference Table）進行空間的釋放。
當然，手動執行DeleteLocalRef函數進行提前釋放，也不會產生問題。
2、什麼情況下可能會出現記憶體泄漏？
1）創建的全局引用（Global Reference），未調用Delete函數進行回收。導致該對象引用計數無法歸零。
2）兩個對象互相持有對方的強引用。例如A持有B引用，B和C互相持有對方的引用。當A釋放B引用時，GC發現C依然持有B的引用，則不會釋放B。與此同時，GC也發現B持有C的引用，則不會釋放C。導致B和C與其他引用脫離，形成孤島。這塊記憶體將無法使用，也無法被釋放。
3、調用NewString和NewStringUTF時，是否需要釋放？
NewString和NewStringUTF函數創建的空間屬於局部引用（Local Reference）。可以等待native函數執行完畢後自動回收，也可以在使用完畢（後續不會再訪問）後，直接進行Delete釋放。
但是需要註意，如果通過GetStringChars，GetStringCritical或者GetStringUTFChars獲取了jstring中的char* 空間，則需要使用對應的ReleaseStringChars，ReleaseStringCritical或者ReleaseStringUTFChars釋放該char* 空間。
參考文章
本文來自博客園，作者：GiraKoo
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