sun.misc.Cleaner实现堆外内存回收

简介

项目中采用了java+c的混合开发，通过jni进行了底层结构体的内存分配，将指针返回给java层保存，随后则可以通过传递指针值来操作底层代码。在java中，仍然需要手动释放jni分配出来的内存的。

如何让GC来自动管理jni内存

sun.misc.Cleaner可以做到！
话不多说，直接看例子。

示例

import sun.misc.Cleaner;

public class Main {
    public static class FreeMemoryTask implements Runnable {
        private long address;

        public FreeMemoryTask(long address) {
            this.address = address;
        }

        @Override
        public void run() {
            // 有地址可以进行回收
            System.out.println("垃圾回收触发" + address);
        }
    }

    public static class MyObject {
        public static int a = 0;
        private long id = 0;
        private byte[] array;

        public MyObject() {
            id = ++a;
            array = new byte[1024 * 1024 * 10];
            System.out.println("创建了对象" + id);
        }

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

            while (true) {
//                System.gc();
                MyObject object = new MyObject();
                // Cleaner.create 检测对象回收，回收时触发FreeMemoryTask
                Cleaner.create(object, new FreeMemoryTask(object.id));
                Thread.sleep(1000);
            }
        }
    }
}

运行效果

创建了对象1
创建了对象2
创建了对象3
创建了对象4
创建了对象5
创建了对象6
创建了对象7
创建了对象8
创建了对象9
创建了对象10
垃圾回收触发1
垃圾回收触发2
垃圾回收触发7
垃圾回收触发6
垃圾回收触发5
垃圾回收触发3
垃圾回收触发4
垃圾回收触发10
垃圾回收触发9
垃圾回收触发8
创建了对象11
创建了对象12
创建了对象13
创建了对象14
创建了对象15
创建了对象16
创建了对象17

说明

在发生GC时，就会触发FreeMemoryTask。只需要将指针地址交给它，就可以进行垃圾回收。

优点

1. 比finalizer更轻量更好用。
2. 遇到该对象共享给多个线程，大部分时间只读，少部分时间更新时，释放需要用读写锁确保安全。但采用Cleaner则无需锁，更加高效。

netty中的DirectByteBuffer

通过一系列的源码跟踪，最终会发现，其回收相关的代码如下：

DirectByteBuffer(int cap) {                   // package-private	
    ……
    Cleaner.create(this, new Deallocator(base, size, cap));
    ……
}

private static class Deallocator implements Runnable
{

    private static Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();

    private long address;
    private long size;
    private int capacity;

    private Deallocator(long address, long size, int capacity) {
        assert (address != 0);
        this.address = address;
        this.size = size;
        this.capacity = capacity;
    }

    public void run() {
        if (address == 0) {
            // Paranoia
            return;
        }
        unsafe.freeMemory(address);
        address = 0;
        Bits.unreserveMemory(size, capacity);
    }

}

从这段源码来看，也就是说，即使忘记手动释放资源，在对象能被GC的情况下，应该也是能够通过正常的GC回收掉堆外内存的，这点暂不确认。