HandleScope 和 LocalReferenceTable 的区别

原创于 2024-11-06 11:02:36 发布 · 738 阅读

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在 ART（Android Runtime）虚拟机中，HandleScope 和 LocalReferenceTable 都是用于管理 JNI（Java Native Interface）引用的重要机制。

1. HandleScope

作用：

HandleScope 是一个基于栈的对象引用管理机制，用于管理局部引用（local references）。它将 Java 对象（jobject）存储在栈上，并自动处理这些引用的生命周期。

特点：

基于栈：HandleScope 是在栈上分配的，因此它的生命周期受限于当前函数的执行范围。当函数返回时，HandleScope 会自动析构，并释放其中存储的对象引用。
自动管理生命周期：由于它是基于栈的，当作用域完毕，HandleScope 会自动销毁，不需要手动释放引用的内存。
高效：因为是在栈上操作，通常比堆分配的局部引用（如 env->NewLocalRef）更高效。
适用于短生命周期的引用：通常用于那些只在函数内部使用，并且生命周期不超过函数执行范围的对象引用。

示例代码：

void ExampleFunction(JNIEnv* env, jobject obj) {
    StackHandleScope<jobject> hs(env);
    jobject managed_obj = hs.NewHandle(obj);
    
    // 使用 managed_obj
}

在上面的代码中，managed_obj 是一个在 StackHandleScope 中创建的句柄，它的生命周期由 StackHandleScope 管理，当函数执行完毕，StackHandleScope 析构，managed_obj 也自动失效。

2. LocalReferenceTable

作用：

LocalReferenceTable 是 ART 虚拟机中用于管理局部引用表的结构。它是一个更底层的机制，用于存储和管理所有通过 JNI 环境（JNIEnv）创建的局部引用。

特点：

堆上管理：LocalReferenceTable 是在堆上分配的，用于存储通过 NewLocalRef、FindClass、NewObject 等 JNI 函数创建的局部引用。

//分配代码
LrtEntry* SmallLrtAllocator::Allocate(size_t size, std::string* error_msg) {
  size_t index = GetIndex(size);
  MutexLock lock(Thread::Current(), lock_);
  size_t fill_from = index;
  while (fill_from != num_lrt_slots_ && free_lists_[fill_from] == nullptr) {
    ++fill_from;
  }
  void* result = nullptr;
  if (fill_from != num_lrt_slots_) {
    // We found a slot with enough memory.
    result = free_lists_[fill_from];
    free_lists_[fill_from] = *reinterpret_cast<void**>(result);
  } else {
    // We need to allocate a new page and split it into smaller pieces.
    MemMap map = NewLRTMap(gPageSize, error_msg);
    if (!map.IsValid()) {
      return nullptr;
    }
    result = map.Begin();
    shared_lrt_maps_.emplace_back(std::move(map));
  }
  while (fill_from != index) {
    --fill_from;
    // Store the second half of the current buffer in appropriate free list slot.
    void* mid = reinterpret_cast<uint8_t*>(result) + (kInitialLrtBytes << fill_from);
    DCHECK(free_lists_[fill_from] == nullptr);
    *reinterpret_cast<void**>(mid) = nullptr;
    free_lists_[fill_from] = mid;
  }
  // Clear the memory we return to the caller.
  std::memset(result, 0, kInitialLrtBytes << index);
  return reinterpret_cast<LrtEntry*>(result);
}

手动管理生命周期：局部引用通过 LocalReferenceTable 管理，开发者可以手动调用 DeleteLocalRef 来释放这些引用或者作用域结束自动释放

示例代码：

void ExampleFunction(JNIEnv* env, jobject obj) {
    jobject localRef = env->NewLocalRef(obj);
    
    if (localRef != nullptr) {
        // 使用 localRef
        
        env->DeleteLocalRef(localRef);  // 手动删除局部引用
    }
}

在上面的代码中，localRef 是一个通过 NewLocalRef 创建的局部引用

区别总结

特性	`HandleScope`	`LocalReferenceTable`
存储位置	基于栈的对象引用管理	堆上的局部引用表
生命周期管理	自动管理，函数返回时自动销毁	自动或手动
适用场景	适用于短生命周期的对象引用，通常在函数内部使用	适用于短生命周期的对象引用，通常在函数内部使用
效率	更高效，因为基于栈	相对较低效，在堆上分配
释放时机	函数执行完毕时自动释放	手动释放或者函数执行完毕时自动释放
全局管理	不需要全局管理，只在当前函数范围内有效	不需要全局管理，只在当前函数范围内有效