复制和固定

GC 可能随时决定是否需要压缩垃圾回收的堆。 压缩涉及从物理上将对象从一个地址移至另一个地址。 这些对象可能由 JNI 局部或全局引用所引用。 为了确保压缩安全地进行，JNI 引用不会将指针指向堆。 至少使本机代码与对象移动隔离开一个间接级别。

如果本机方法需要获得对某个对象内部的直接寻址能力，那么情况将更为复杂。 通常，只要出现对较大原始数组的快速和共享访问需求，就会需要直接寻址和固定堆。 示例可能包含屏幕缓冲区。 在这些情况下，可以使用 JNI 临界区，这对程序员提出额外的要求，如这些函数的 JNI 描述中所指定的。 请参阅 JNI 规范以获取详细信息。

  • GetPrimitiveArrayCritical 返回 Java™ 数组的直接堆地址，在调用相应的 ReleasePrimitiveArrayCritical 之前禁用垃圾回收。
  • GetStringCritical 返回 java.lang.String 实例的直接堆地址，禁用了垃圾回收直至调用 ReleaseStringCritical。

所有其他 Get<PrimitiveType>ArrayElements 接口都会返回不受压缩影响的副本。

使用均衡的垃圾回收策略时，*Critical 形式的调用可能不会返回堆的直接指针，这可以通过 isCopy 标志反映出来。 发生此行为是由于内部存在大型数组，其中的数据可能不是连续的。 通常，当数组的存储量小于堆的 1/1000 时，会作为直接指针返回。

使用 isCopy 标志

NI Get<Type> 函数指定一个按引用传递的输出参数(jboolean *isCopy)，该参数允许调用者确定给定 JNI 调用是返回副本的地址还是堆中固定对象的地址。

Get<Type> 和 Release<Type> 函数是成对出现的：

  • GetStringChars 和 ReleaseStringChars
  • GetStringCritical 和 ReleaseStringCritical
  • GetStringUTFChars 和 ReleaseStringUTFChars
  • Get<PrimitiveType>ArrayElements 和 Release<PrimitiveType>ArrayElements
  • GetPrimitiveArrayCritical 和 ReleasePrimitiveArrayCritical

在传递作为 isCopy 参数的非空地址时，如果返回的地址是数组元素副本的地址，那么 JNI 函数会将该地址的 jboolean 值设置为 JNI_TRUE；如果地址直接指向堆中的固定对象，那么会设置为 JNI_FALSE。

除临界函数外，J9 VM 始终返回副本。 由于固定的对象无法压缩，并且会使整理碎片变得复杂，因此复制将减轻 GC 的负载。

为避免发生泄漏，您必须：

  • 使用 Get<Type>Region 和 Set<Type>Region 函数自行管理副本内存。
  • 当不再需要副本时，通过调用相应的 Release<Type> 函数来确保释放由 Get<Type> 函数生成的副本。

使用方式标志

当您调用 Release<Type>ArrayElements 时，最后一个参数是方式标志。 当使用复制的数组时，方式标志用于避免不必要的复制到 Java 堆。 如果正在使用已固定的数组，那么将忽略方式标志。

对于每个 Get<Type> 调用，必须调用一次 Release<Type>，而不考虑 isCopy 参数的值。 此步骤是必需的，因为调用 Release<Type> 会删除 JNI 本地引用，否则可能会阻止垃圾回收。

方式标志的可能设置包括：
0
更新 Java 堆上的数据。 释放副本所使用的空间。
JNI_COMMIT
更新 Java 堆上的数据。 不释放副本所使用的空间。
JNI_ABORT
请勿 更新 Java 堆上的数据。 释放副本所使用的空间。

对于 Release<Type> 调用，“0”方式标志是最安全的选项。 无论是否更改了数据副本，都将使用该副本来更新堆，并且不会发生泄漏。

要避免不得不复制回未更改的副本，请使用 JNI_ABORT 方式值。 如果更改了返回的数组，那么在使用 JNI_ABORT 方式值以“回滚”更改之前，请检查 isCopy 标志。 因为固定的 JVM 将使堆保留在除复制 JVM 以外的另一种状态，所以此步骤是必需的。

使用 isCopy 和方式标志的通用方式

以下是使用 isCopy 和方式标志的通用方式。 这将用于所有 JVM 并可确保落实更改并且不会发生泄漏。

要以通用方式使用标志，请确保：
  • 不使用 isCopy 标志。 以 null 或 0 传递。
  • 始终将方式标志设置为 0。

仅在优化时需要结合使用这些标志。 如果使用通用方式，那么还必须考虑同步。 请参阅 同步 (Synchronization)。