前言
在 Java 中创建一个实例时，会返回这个实例的一个引用，然后拿着这个引用去访问它的成员(属性、方法)，而不用管 JVM 内部是如何为新建的对象申请内存以及使用完之后如何释放内存，只需要知道有个垃圾回收器在处理这些事情就行了。然而，从 Java 虚拟机创建的对象传到 C/C++ 代码就会产生引用，根据 Java 的垃圾回收机制，只要有引用存在就不会触发该该引用所指向 Java 对象的垃圾回收。
在 JNI 中也同样定义了类似与 Java 的应用类型，在 JNI 中，定义了三种引用类型：
- 局部引用(Local Reference)
- 全局引用(Global Reference)
- 弱全局引用(Weak Global Reference)
一、局部引用(Local Reference)
局部引用，也称本地引用，通常是在函数中创建并使用。会阻止 GC 回收所有引用对象。
最常见的引用类型，基本上通过 JNI 返回来的引用都是局部引用，例如使用 NewObject，就会返回创建出来的实例的局部引用，局部引用值在该 native 函数有效，所有在该函数中产生的局部引用，都会在函数返回的时候自动释放(freed)，也可以使用 DeleteLocalRef 函数手动释放该应用。之所以使用 DeleteLocalRef 函数：实际上局部引用存在，就会防止其指向对象被垃圾回收器回收，尤其是当一个局部变量引用指向一个很庞大的对象，或是在一个循环中生成一个局部引用，最好的做法就是在使用完该对象后，或在该循环尾部把这个引用是释放掉，以确保在垃圾回收器被触发的时候被回收。
C代码如下，这里模拟了局部引用的大量创建与删除：
JNIEXPORT jintArray JNICALL Java_com_haocai_jni_JniTest_localRef
(JNIEnv *env, jobject jobj, jint len) {
int i = 0;
for (; i < 5;i++) {
// 创建 Date 对象
jclass cls = (*env)->FindClass(env, "java/util/Date");
jmethodID constructor_mid = (*env)->GetMethodID(env, cls, "<init>", "()V");
jobject obj = (*env)->NewObject(env, cls, constructor_mid);
// 此处省略大量代码
// 不再使用jobject对象了
// 通知垃圾回收器回收这些对象
(*env)->DeleteLocalRef(env, obj);
}
}
在局部引用的有效期中，可以传递到别的本地函数中，要强调的是它的有效期仍然只是在第一次的 Java 本地函数调用中，所以千万不能用 C++全部变量保存它或是把它定义为 C++ 静态局部变量。
4.2、全局引用(Global Reference)
全局引用可以跨方法、跨线程使用，直到被开发者显式释放。类似局部引用，一个全局引用在被释放前保证引用对象不被 GC 回收。和局部应用不同的是，没有那多函数能够创建全局引用。能创建全部引用的函数只有 NewGlobalRef，而释放它需要使用 ReleaseGlobalRef 函数。
主要作用：共享(可以跨多个线程)，手动控制内存使用。
Java 中提供三个方法，分别用于创建、获取、删除JNI全局引用。
public native void createGlobalRef();
public native String getGlobalRef();
public native void deteleGlobalRef();
C代码如下：
// 创建
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_haocai_jni_JniTest_createGlobalRef
(JNIEnv *env, jobject jobj, jint len) {
jstring obj = (*env)->NewStringUTF(env, "jni development is powerful!");
global_str = (*env)->NewGlobalRef(env, obj);
}
// 获取
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_haocai_jni_JniTest_getGlobalRef
(JNIEnv *env, jobject jobj, jint len) {
return global_str;
}
// 释放
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_haocai_jni_JniTest_deleteGlobalRef
(JNIEnv *env, jobject jobj, jint len) {
(*env)->DeleteGlobalRef(env, global_str);
}
4.3、弱全局引用(Weak Global Reference)
这是 JDK 1.2 新增加的功能，与全局引用类似，创建跟删除都需要由编程人员来进行，这种引用与全局引用一样可以在多个本地代码有效，不一样的是，弱引用将不会阻止垃圾回收期回收这个引用所指向的对象，所以在使用时需要多加小心，它所引用的对象可能是不存在的或者已经被回收。通过使用 NewWeakGlobalRef、ReleaseWeakGlobalRef 来创建和解除引用。
弱全局引用特点：
节省内存，在内存不足时可以是释放所引用的对象。
可以引用一个不常用的对象，如果为 NULL 的时候（被回收了），可以手动再临时创建一个。
与全局引用类似，弱引用可以跨方法、线程使用。但与全局引用很重要不同的一点是，弱引用不会阻止 GC 回收它引用的对象。当本地代码中缓存的引用不一定要阻止 GC 回收它所指向的对象时，弱引用就是一个最好的选择。看下面的代码段：
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_haocai_jni_JniTest_weakRef
(JNIEnv *env, jobject obj) {
static jclass clz = NULL;
if (clz == NULL) {
jclass clzLocal = (*env)->GetObjectClass(env, obj);
if (clzLocal == NULL) {
return; /* 没有找到这个类 */
}
clz = (jclass)(*env)->NewWeakGlobalRef(env,clzLocal);
if (clz == NULL) {
return; /* 内存溢出 */
}
}
/* 使用 clz 的引用 */
if ((*env)->IsSameObject(env,clz, NULL)) {
printf("clz is recycled\n");
}
else {
printf("clz is not recycled\n");
}
}
在使用弱引用的时候，必须先判断这个弱引用是指向一个活动的对象，还是一个已经被 G C回收来的对象。NULL 引用指向 jvm 中的 null
对象，可以通过 IsSameObject 来判断这引用是否被回收。通过 env->IsSameObject(clz, NULL) 来判断，被回收了则返回 JNI_TRUE（
或者 1），否则返回 JNI_FALSE（或者 0）。
当本地代码不再需要一个弱全局引用时，也应该调用 DeleteWeakGlobalRef 来释放它，如果不手动调用这个函数来释放所指向的对象，JVM
仍会回收弱引用所指向的对象，但弱引用本身在引用表中所占的内存永远也不会被回收。
4.4、引用比较
在给定两个引用，不管是什么引用，我们只需要调用 IsSameObject 函数来判断他们是否是指向相同的对象。代码如下：
(*env)->IsSameObject(env, obj1, obj2)
如果 obj1 和 obj2 指向相同的对象，则返回 JNI_TRUE(或者1)，否则返回 JNI_FALSE(或者0)。
PS：有一个特殊的引用需要注意 —— NULL，JNI 中的 NULL 引用指向 JVM 中的 null 对象，如果 obj 是一个全局或者局部引用，使用
(*env)->IsSameObject(env, obj, NULL) 或者 obj == NULL
用来判断 obj 是否指向一个 null 对象即可。但是需要注意的是，IsSameObject 用于弱全局引用与 NULL 比较时，返回值的意义是不同于局部引用和全局引用的。代码如下：
jobject local_obj_ref = (*env)->NewObject(env, xxx_cls,xxx_mid);
jobject g_obj_ref = (*env)->NewWeakGlobalRef(env, local_ref);
// ... 业务逻辑处理
jboolean isEqual = (*env)->IsSameObject(env, g_obj_ref, NULL);
