java - Java 中 native 资源映射的生命周期(以及如何保持它们同步)

Question

请考虑这种情况:

Java 和一些(昂贵的)原生资源之间存在联系，这是映射到 Java 的要求。问题是关于资源的生命周期以及如何在需要时在 native 和 java 上提供这些资源。假设我们可以根据需要双向建立 Activity 的 JNI 连接。

规则如下:

• 只要包装 Java 对象需要资源，它们就会保持 Activity 。如果需要，Java 对象可以被垃圾收集。

• 只要 native 部分需要，资源就会保持 Activity 。

• 应该存在一种机制来“转世”Java 对象(如果它已被 GC)。此 Java 包装对象可能具有未映射到 native 资源的字段，这些字段需要出现在转世对象中。

• 有一种机制可以通知 native 部分 Java 作为客户端不再需要该资源(不保证将来不会再次请求该资源)并通知 native Java 已决定不再有其他客户端需要这些资源。

可能的解决方案列表(以及它们不起作用的原因):

• 保留包装器的 WeakReference 映射:可能的 java 字段会出现问题，这些字段将被 GC 回收并且无法重新创建

• 使用“finalize”并回收数据:这是不可能的，因为GC最多调用一次。

• 使用.clone():它可能会被覆盖，并且可能会丢失数据

• 使用反射收集所有私有(private)字段并重新应用于新创建的 Java 对象:构造函数未知(并且可能会产生各种副作用)

• ...?

Here is the original (wrong) question 。有什么想法可以确保这些资源和 Java 之间的连接安全吗？

Answer 1

正确管理资源需要保持所有权意识(可能是可转让的)，其中每个资源的所有者负责在不需要该资源时释放该资源。您似乎正在描述一个 native 资源的所有权被掩盖的系统——这是您需要解决的问题。

听起来您需要某种资源管理器，它本身可能需要 Java 和 native 组件。这:

• There is a mechanism to inform the native part that Java, as a client, doesn't need the resource any more (with no guarantee that it will not request it again in the future) as well as to inform Java that native has decided that no other clients want the resources any more.

让我觉得你可能已经拥有其中的一部分，但你的设计似乎特意让事情变得困难。特别是:

• There should exist a mechanism to "reincarnate" the Java object if it has been GC'ed. This Java wrapper object might have fields, not mapped to the native resources, which need to appear in the reincarnated object.

或多或少意味着不，事实上您不能允许那些Java端对象被GC回收。您需要在 Java 端维护它们的状态，或者至少是其重要部分。资源管理器需要跟踪它，并防止它被 GC(只要您的策略要求)。

这是设计类似内容的一种方法:

• 在 Java 端，资源管理器维护 native 资源和 Java 端属性之间的关联。为此，在客户端使用的包装器和底层 native 资源之间可能存在某种基本数据对象。

• 根据请求，资源管理器分发主要 Java 端包装对象的实例，客户端通过这些实例访问 native 资源和关联的 Java 数据。

• 资源管理器有一种机制可以找出何时不再需要那些主要的 Java 端对象。这可以通过 ReferenceQueue 实现——不依赖终结器——但我建议改为让它们Closeable，并让他们的用户负责完成后关闭它们。

• Java 和资源管理器的 native 端合作，根据您选择的策略确定何时释放 native 资源。最简单的方法是当双方不再有任何客户端时释放它们，但您需要确定这是否与“重生”包装对象的能力一致。

听起来您确实需要在 Java 和 native 端之间提供比迄今为止所描述的更丰富的消息集，或者至少需要为您已有的消息提供额外的语义。例如，您可能需要这样的消息:“这一侧又至少有一个客户端”。此外，您可能需要消息来协商资源删除，或者至少返回现有消息的值以指示是否应进行资源删除。

此外，请务必确保所有这些都是线程安全的。即使您规定客户端负责以线程安全的方式使用各个包装器，如果资源管理器组件不是线程安全的，您不仅会要求麻烦，而且实际上会带来麻烦。要求麻烦。/p>