使用sun.misc.Cleaner或者PhantomReference实现堆外内存的自动释放

Posted 2023-02-26 zbuger

Java NIO包是通过sun.misc.Cleaner和PhantomReference来实现堆外内存的自动释放的。现在我们来学习下Cleaner和PhantomReference的使用，自己封装实现堆外内存的自动释放。

sun.misc.Cleaner是JDK内部提供的用来释放非堆内存资源的API。JVM只会帮我们自动释放堆内存资源，但是它提供了回调机制，通过这个类能方便的释放系统的其他资源。我们先看下如何使用Cleaner。

[java]

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1. package direct;  
2. public class FreeMemoryTask implements Runnable  
3.   
4.     private long address = 0;  
5.   
6.     public FreeMemoryTask(long address)  
7.       
8.         this.address = address;  
9.       
10.   
11.     @Override  
12.     public void run()  
13.       
14.         System.out.println("runing FreeMemoryTask");  
15.   
16.         if (address == 0)  
17.           
18.             System.out.println("already released");  
19.          else  
20.           
21.             GetUsafeInstance.getUnsafeInstance().freeMemory(address);  
22.           
23.   
24.       
25.   

这个实现了Runnable接口的类，功能就是释放堆外内存。这是我们必须要做的事，JVM没有办法帮我们做。

[java]

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1. public class ObjectInHeapUseCleaner  
2.   
3.     private long address = 0;  
4.   
5.     public ObjectInHeapUseCleaner()  
6.       
7.         address = GetUsafeInstance.getUnsafeInstance().allocateMemory(  
8.                 2 * 1024 * 1024);  
9.       
10.   
11.     public static void main(String[] args)  
12.       
13.         while (true)  
14.           
15.             System.gc();  
16.   
17.             ObjectInHeapUseCleaner heap = new ObjectInHeapUseCleaner();  
18.   
19.             // 增加heap的虚引用,定义清理的接口FreeMemoryTask  
20.             Cleaner.create(heap, new FreeMemoryTask(heap.address));  
21.           
22.       
23.   

运行这段代码，可以发现程序正常运行，不会出现OOM。

 Cleaner.create()需要2个参数：第一个参数：需要监控的堆内存对象，第二个参数：程序释放资源的回调。当JVM进行GC的时候，如果发现我们监控的对象，不存在强引用了（只被Cleaner对象引用，这是个幽灵引用），就会调用第二个参数Runnable.run()方法的逻辑，执行完Runnable.run()的时候（这个时候已经释放了堆外内存），JVM会自动释放堆内存中我们监控的对象。可以看到使用sun.misc.Cleaner很简单。

接下来我们看下，不使用sun.misc.Cleaner的情况下，如何释放资源。

[java]

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1. import java.lang.ref.PhantomReference;  
2. import java.lang.ref.Reference;  
3. import java.lang.ref.ReferenceQueue;  
4. import java.util.HashMap;  
5. import java.util.Map;  
6.   
7. public class MyOwnCleaner  
8.   
9.   
10.     private static ReferenceQueue<Object> refQueue = new ReferenceQueue<Object>();  
11.   
12.     private static Map<Reference<Object>, Runnable> taskMap = new HashMap<Reference<Object>, Runnable>();  
13.   
14.     static  
15.       
16.         new CleanerThread().start();  
17.       
18.   
19.     public static void clear(Object heapObject, Runnable task)  
20.       
21.         // 当heapObject没有强引用的时候,reference会自动被JVM加入到引用队列中  
22.         // 不管使用有人持有reference对象的强引用  
23.         PhantomReference<Object> reference = new PhantomReference<Object>(  
24.                 heapObject, refQueue);  
25.   
26.         taskMap.put(reference, task);  
27.   
28.       
29.   
30.     // 清理线程  
31.     private static class CleanerThread extends Thread  
32.       
33.         @Override  
34.         public void run()  
35.           
36.             while (true)  
37.               
38.                 try  
39.                   
40.                     @SuppressWarnings("unchecked")  
41.                     Reference<Object> refer = (Reference<Object>) refQueue  
42.                             .remove();  
43.   
44.                     Runnable r = taskMap.remove(refer);  
45.                     r.run();  
46.                  catch (InterruptedException e)  
47.                   
48.   
49.                   
50.   
51.               
52.           
53.       
54. java.lang.ClassNotFoundException：sun.misc.Cleaner

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