ByteBuffer 不释放内存

Question

在 Android 上，直接 ByteBuffer 似乎永远不会释放其内存，即使在调用 System.gc() 时也是如此。

例子：做

Log.v("?", Long.toString(Debug.getNativeHeapAllocatedSize()));
ByteBuffer buffer = allocateDirect(LARGE_NUMBER);
buffer=null;
System.gc();
Log.v("?", Long.toString(Debug.getNativeHeapAllocatedSize()));

在日志中给出两个数字，第二个至少比第一个大 LARGE_NUMBER。

如何消除这种泄漏？

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添加：

按照 Gregory 的建议，在 C++ 端处理 alloc/free，然后我定义了

JNIEXPORT jobject JNICALL Java_com_foo_bar_allocNative(JNIEnv* env, jlong size)
    {
    void* buffer = malloc(size);
    jobject directBuffer = env->NewDirectByteBuffer(buffer, size);
    jobject globalRef = env->NewGlobalRef(directBuffer);
    return globalRef;
    }

JNIEXPORT void JNICALL Java_com_foo_bar_freeNative(JNIEnv* env, jobject globalRef)
    {
    void *buffer = env->GetDirectBufferAddress(globalRef);
    free(buffer);
    env->DeleteGlobalRef(globalRef);
    }

然后我在 JAVA 端使用 ByteBuffer

ByteBuffer myBuf = allocNative(LARGE_NUMBER);

释放它

freeNative(myBuf);

不幸的是，虽然它确实分配得很好，但它 a) 仍然保留根据 Debug.getNativeHeapAllocatedSize() 分配的内存 b) 导致错误

W/dalvikvm(26733): JNI: DeleteGlobalRef(0x462b05a0) failed to find entry (valid=1)

我现在完全糊涂了，我以为我至少理解了 C++ 方面的东西......为什么 free() 不返回内存？我对DeleteGlobalRef() 做错了什么？

Answer 1

没有泄漏。

ByteBuffer.allocateDirect() 从本机堆/空闲存储（想想malloc()）分配内存，而后者又被封装到ByteBuffer 实例中。

当ByteBuffer 实例被垃圾回收时，本机内存被回收（否则你会泄漏本机内存）。

您调用System.gc() 是希望立即回收本机内存。但是，调用System.gc() 只是一个请求，它解释了为什么您的第二条日志语句没有告诉您内存已被释放：因为它还没有释放！

在您的情况下，Java 堆中显然有足够的空闲内存，垃圾收集器决定什么都不做：因此，尚未收集无法访问的 ByteBuffer 实例，它们的终结器未运行且本机内存未发布。

另外，请记住 JVM 中的 bug（虽然不确定它如何应用于 Dalvik），直接缓冲区的大量分配会导致无法恢复的 OutOfMemoryError。

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您评论了从 JNI 进行控制。这实际上是可能的，您可以实现以下内容：

1. 发布一个native ByteBuffer allocateNative(long size) 入口点：

   • 调用void* buffer = malloc(size)分配本机内存
   • 通过调用(*env)->NewDirectByteBuffer(env, buffer, size); 将新分配的数组包装到ByteBuffer 实例中
   • 将ByteBuffer 本地引用转换为带有(*env)->NewGlobalRef(env, directBuffer); 的全局引用

2. 发布一个native void disposeNative(ByteBuffer buffer) 入口点：

   • 在*(env)->GetDirectBufferAddress(env, directBuffer);返回的直接缓冲区地址上调用free()
   • 用(*env)->DeleteGlobalRef(env, directBuffer);删除全局引用

一旦你在缓冲区上调用disposeNative，你就不能再使用这个引用了，所以它很容易出错。重新考虑您是否真的需要对分配模式进行这种显式控制。

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忘记我所说的全局引用。实际上，全局引用是一种在本机代码中存储引用的方法（例如在全局变量中），以便进一步调用 JNI 方法可以使用该引用。因此，例如：

• 从 Java 调用本地方法 foo()，它从本地引用（通过从本地创建对象获得）创建全局引用并将其存储在本地全局变量中（作为 jobject）
• 再次从 Java 调用原生方法 bar()，该方法获取 foo() 存储的 jobject 并进一步处理它
• 最后，还是来自 Java，最后一次调用原生 baz() 删除了全局引用

很抱歉给您带来了困惑。

Answer 2

我一直在使用 TurqMage 的解决方案，直到我在 Android 4.0.3 模拟器（冰淇淋三明治）上对其进行了测试。出于某种原因，对 DeleteGlobalRef 的调用失败并出现 jni 警告：JNI WARNING: DeleteGlobalRef on non-global 0x41301ea8 (type=1)，随后出现分段错误。

我调用了创建 NewGlobalRef 和 DeleteGlobalRef（见下文），它似乎在 Android 4.0.3 模拟器上运行良好。事实证明，我只在 java 上使用创建的字节缓冲区侧，无论如何它都应该包含对它的 java 引用，所以我认为首先不需要调用 NewGlobalRef() ..

JNIEXPORT jobject JNICALL Java_com_foo_allocNativeBuffer(JNIEnv* env, jobject thiz, jlong size)
{
    void* buffer = malloc(size);
    jobject directBuffer = env->NewDirectByteBuffer(buffer, size);
    return directBuffer;
}

JNIEXPORT void JNICALL Java_comfoo_freeNativeBuffer(JNIEnv* env, jobject thiz, jobject bufferRef)
{
    void *buffer = env->GetDirectBufferAddress(bufferRef);

    free(buffer);
}

Answer 3

不确定您最后的 cmets 是旧的还是 Kasper。我做了以下...

JNIEXPORT jobject JNICALL Java_com_foo_allocNativeBuffer(JNIEnv* env, jobject thiz, jlong size)
{
    void* buffer = malloc(size);
    jobject directBuffer = env->NewDirectByteBuffer(buffer, size);
    jobject globalRef = env->NewGlobalRef(directBuffer);

    return globalRef;
}

JNIEXPORT void JNICALL Java_comfoo_freeNativeBuffer(JNIEnv* env, jobject thiz, jobject globalRef)
{
    void *buffer = env->GetDirectBufferAddress(globalRef);

    env->DeleteGlobalRef(globalRef);
    free(buffer);
}

然后在 Java 中...

mImageData = (ByteBuffer)allocNativeBuffer( mResX * mResY * mBPP );

和

freeNativeBuffer(mImageData);
mImageData = null;

对我来说一切似乎都很好。非常感谢格雷戈里的这个想法。 JVM 中引用的 Bug 的链接已损坏。

Answer 4

使用反射调用java.nio.DirectByteBuffer.free()。我提醒您，Android DVM 的灵感来自 Apache Harmony，它支持上述方法。

直接 NIO 缓冲区分配在本机堆上，而不是在垃圾回收管理的 Java 堆上。由开发人员来释放他们的本机内存。 OpenJDK 和 Oracle Java 有点不同，因为它们会在直接 NIO 缓冲区创建失败时尝试调用垃圾收集器，但不能保证它会有所帮助。

注意：如果你使用 asFloatBuffer(), asIntBuffer(), ... 因为只有直接字节缓冲区可以被“释放”，你将不得不做更多的修改。