java - ReleaseArrayElements 在 JNI 调用期间实际上没有从堆中释放内存？

Question

我正在开发一个与一些 native C++ 代码 (JNI) 交互的 Android 应用程序。在 Java 方面，我将一个查找表( double 组)和两个 Open-CV 矩阵传递给 JNI(通过引用)，然后使用 C++ 处理这些矩阵。虽然 JNI 函数调用在前 15~20 次有效，但应用程序很快就会崩溃并重新启动。我 99% 确信这是我没有正确释放堆上内存的问题。

我查看了探查器来检查内存的情况，我发现每个 JNI 函数调用的内存使用量都在持续增加。大部分内存分配似乎都在 Native 部分，您可以在下图中看到这种增加(增加与对 JNI 函数的调用一致)。

extern "C" JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_mygroup_productName_ImgProcUtils_interpVals(
        JNIEnv *env,
        jobject /* this */,
        jlong addrKSqrd,
        jint nRows,
        jint nCols,
        jdoubleArray yTaucVal,
        jlong addrTauc) {
    cv::Mat& kSqrd = *(cv::Mat*)addrKSqrd;
    cv::Mat& Tauc = *(cv::Mat*)addrTauc;
    jboolean isCopy;
    jdouble *elem = env->GetDoubleArrayElements(yTaucVal, &isCopy);
    float pixel;
    for (int i = 0; i < nRows; i++) {
        for (int j = 0; j < nCols; j++) {
            pixel = kSqrd.at<float>(i, j);
            int value = (int)round(pixel * 65535);
            if (value < 0) {
                value = 0;
            } else if (value > 65535) {
                value = 65535;
            }
            Tauc.at<float>(i,j) = (jfloat)elem[value];
        }
    }
    env->ReleaseDoubleArrayElements(yTaucVal, elem, JNI_ABORT);
}

正如你所看到的，我在 for 循环之前释放了我“获取”的双数组，但似乎我们仍然有未释放的内存。我还需要做其他事情才能正确释放内存吗？我还需要发布任何其他数据吗？

Answer 1

我怀疑这是释放问题。

如果我有像这样 super 简单的 Java 代码

package recipeNo026;

public class PassArray {

  public static native void passDoubleArray(double[] array);
  static { System.loadLibrary("PassArray"); }

  public static void main(String[] args) throws Exception {
    for(int i=0; i<100; i++) {
      double[] doubleArray = new double[1_000_000_000];
      passDoubleArray(doubleArray);
      Thread.sleep(1000);
    }
  }
}

并且 native 代码除了调用 JNI 内容之外没有其他调用

JNIEXPORT void JNICALL Java_recipeNo026_PassArray_passDoubleArray
  (JNIEnv * env, jclass obj, jdoubleArray array) {

  printf ("Double array\n");
  jboolean isCopy;
  jdouble *doubleBody = (*env)->GetDoubleArrayElements(env, array, &isCopy);
  (*env)->ReleaseDoubleArrayElements(env, array, doubleBody, JNI_ABORT); 
}

内存消耗在 Java 堆和 native 代码中似乎都相当稳定。您可以看到在代码继续运行时 native 内存是如何分配和释放的。

我肯定会开始寻找从 JNI 包装器调用的部分代码中的泄漏。

此外，请注意这样一个事实:即使您根本不调用 native 代码(例如 JNI)， native 内存也会增长。毕竟，Java 在某些时候必须使用 malloc 为其自己的堆进行分配。看看这里:

public static void main(String[] args) throws Exception {

    int size = 10;

    double [][] array = new double[100][1];

    for(int i=0; i<100; i++) {
      array[i] = new double[size];
      size = size * 2;
      System.out.println("Allocating: " + size);
      Thread.sleep(1000);
    }

  }

不再有 JNI 调用。现在，让我们运行该应用程序。

> java -Xmx4G -Xms512m -Djava.library.path=:./lib -cp target recipeNo026.PassArray
library: :./lib
Allocating: 20
Allocating: 40
Allocating: 80
Allocating: 160
Allocating: 320
Allocating: 640
Allocating: 1280
Allocating: 2560
Allocating: 5120
Allocating: 10240
Allocating: 20480
Allocating: 40960
Allocating: 81920
Allocating: 163840
Allocating: 327680
Allocating: 655360
Allocating: 1310720
Allocating: 2621440
Allocating: 5242880
Allocating: 10485760
Allocating: 20971520
Allocating: 41943040
Allocating: 83886080
Allocating: 167772160
Allocating: 335544320
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
    at recipeNo026.PassArray.main(PassArray.java:25)

让我们看一下 Java 进程的 native 内存消耗(随着时间的推移)。