Java heap和native heap内存占用

流程概述

在讨论Java heap和native heap内存占用之前，我们首先需要了解内存占用的概念。Java heap是Java虚拟机（JVM）的一部分，用于存储Java对象。而native heap则是操作系统分配给应用程序的本地内存，用于存储非Java对象。

以下是整个流程的概述，我们将在接下来的文章中详细介绍每一步骤：

  1. 创建一个Java对象，并在堆上分配内存。
  2. 在native方法中通过JNI（Java Native Interface）调用本地代码。
  3. 本地代码在native heap上分配内存，并将指针传递给Java代码。
  4. Java代码使用native heap上的内存。
  5. 当Java对象不再被引用时，垃圾收集器将释放Java heap上的内存。
  6. 当本地代码不再需要native heap上的内存时，需要手动释放内存。

步骤详解

步骤1：创建一个Java对象并在堆上分配内存

在Java中，我们可以使用new关键字来创建对象，并自动在Java heap上分配内存。下面是一个示例代码：

// 创建一个名为obj的Java对象
Object obj = new Object();

步骤2：通过JNI调用本地代码

在Java中，我们可以使用JNI调用本地代码。本地代码可以是用C、C++或其他支持的语言编写的代码。下面是一个示例代码：

// 通过JNI调用本地代码
nativeMethod();

步骤3：本地代码在native heap上分配内存并传递指针给Java代码

在本地代码中，我们可以使用malloc函数在native heap上分配内存，并将指针传递给Java代码。下面是一个示例代码：

#include <stdlib.h>

JNIEXPORT void JNICALL Java_com_example_MyClass_nativeMethod(JNIEnv *env, jobject obj) {
    // 在native heap上分配内存
    int* nativeBuffer = (int*)malloc(sizeof(int) * 100);
    
    // 将native heap上的指针传递给Java代码
    jclass cls = (*env)->GetObjectClass(env, obj);
    jfieldID fid = (*env)->GetFieldID(env, cls, "nativeBuffer", "Ljava/lang/Object;");
    (*env)->SetLongField(env, obj, fid, (jlong)nativeBuffer);
}

步骤4：Java代码使用native heap上的内存

在Java代码中，我们可以获取native heap上的指针，并使用该指针访问native heap上的内存。下面是一个示例代码：

// 获取native heap上的指针
long nativeBufferPtr = obj.getNativeBuffer();

// 使用native heap上的内存
int[] nativeBuffer = NativeUtils.getIntArray(nativeBufferPtr);

步骤5：垃圾收集器释放Java heap上的内存

在Java中，当对象不再被引用时，垃圾收集器会自动释放Java heap上的内存。我们不需要手动释放Java heap上的内存。

步骤6：手动释放native heap上的内存

在本地代码中，我们需要手动释放native heap上的内存，以避免内存泄漏。下面是一个示例代码：

#include <stdlib.h>

JNIEXPORT void JNICALL Java_com_example_MyClass_freeNativeBuffer(JNIEnv *env, jobject obj) {
    // 获取native heap上的指针
    jclass cls = (*env)->GetObjectClass(env, obj);
    jfieldID fid = (*env)->GetFieldID(env, cls, "nativeBuffer", "Ljava/lang/Object;");
    jlong nativeBufferPtr = (*env)->GetLongField(env, obj, fid);
    
    // 释放native heap上的内存
    free((void*)nativeBufferPtr);
}

总结

本文介绍了Java heap和native heap内存占用的流程，并给出了每个步骤需要做的事情和相应的示例代码。在使用本地代码时，我们需要注意手动释放native heap上的内存，以避免内存泄漏。