在所有引用中，我覺(jué)得全局引用是最好理解的一個(gè)了。為什么呢？主要和C語(yǔ)言的全局變量非常相近。
上文《Android JNI編程提高篇之一》我已經(jīng)提到局部引用大部分是通過(guò)JNI API返回而創(chuàng )建的，而全局引用必須要在Native代碼中顯示的調用JNI API NewGlobalRef來(lái)創(chuàng )建，創(chuàng )建之后將一直有效，直到顯示的調用DeleteGlobalRef來(lái)刪除這個(gè)全局引用。請注意NewGlobalRef的第二個(gè)參數，既可以用一個(gè)局部引用，也可以用全局引用生成一個(gè)全局引用，當然也可以用弱全局引用生成一個(gè)全局引用，但是這中情況有特殊的用途，后文會(huì )介紹。
全局引用和局部引用一樣，可以防止其指向的對象被Java虛擬機垃圾回收。與局部引用只在當前線(xiàn)程有效不同的是全局引用可以在多線(xiàn)程之間共享（如果是多線(xiàn)程編程需要注意同步問(wèn)題）。
弱全局引用是非常讓人迷惑的一個(gè)，主要是它的用法太怪異了。
弱全局引用和全局引用一樣，需要顯示的創(chuàng )建和銷(xiāo)毀。創(chuàng )建調用NewWeakGlobalRef，銷(xiāo)毀調用DeleteWeakGlobalRef。
與全局引用和局部引用能夠阻止Java虛擬機垃圾回收其指向的對象不同，弱全局引用指向的對象隨時(shí)都可以被Java虛擬機垃圾回收，所以使用弱全局變量的時(shí)候，要時(shí)刻記著(zhù)：它所指向的對象可能已經(jīng)被垃圾回收了。JNI API提供了引用比較函數IsSameObject，用弱全局引用和NULL進(jìn)行比較，如果返回JNI_TRUE，則說(shuō)明弱全局引用指向的對象已經(jīng)被釋放。需要重新初始化弱全局引用。根據上面的介紹你可能會(huì )寫(xiě)出如下的代碼：
static jobject weak_global_ref = NULL;if((*env)->IsSameObject(env, weak_global_ref, NULL) == JNI_TRUE){/* Init week global referrence again */weak_global_ref = NewWeakGlobalRef(...);}/* Process weak_global_ref */.....
上面這段代碼表面上沒(méi)有什么錯誤，但是我們忘了一點(diǎn)兒，Java虛擬機的垃圾回收隨時(shí)都可能發(fā)生。假設如下情形：
1、通過(guò)引用比較函數IsSameObject判斷弱全局引用是否有效的時(shí)候，返回JNI_FALSE，證明其指向對象有效。
2、這時(shí)Java虛擬機進(jìn)行了垃圾回收，回收了弱全局引用指向的對象。3、這樣如果我們后面訪(fǎng)問(wèn)弱全局引用指向的對象，將會(huì )引發(fā)程序崩潰，因為弱全局引用指向對象已經(jīng)被Java虛擬機回收了。
根據JNI標準手冊《Weak Global References》中的介紹，我們可以有這樣一個(gè)使用弱全局引用的方案。在使用全局引用之前，我們先通過(guò)NewLocalRef函數創(chuàng )建一個(gè)局部引用，然后使用這個(gè)局部引用來(lái)訪(fǎng)問(wèn)該對象進(jìn)行處理，當完成處理之后，刪除局部引用。局部引用可以阻止Java虛擬機回收其指向的對象，這樣可以保證在處理期間弱全局引用和局部引用指向的對象不會(huì )被Java虛擬機回收。假如弱全局引用指向對象已經(jīng)被Java虛擬機回收，則NewLocalRef函數將會(huì )返回NULL，則創(chuàng )建局部引用失敗，這個(gè)返回值有助于我們判斷是否需要重新初始化弱全局引用。我們可以寫(xiě)出如下的代碼：
static jobject weak_global_ref = NULL;jobject local_ref;/* We ensure create local_ref success */、while ( week_global_ref == NULL|| (local_ref = NewLocalRef(env, weak_global_ref)) == NULL ){/* Init week global referrence again */weak_global_ref = NewWeakGlobalRef(...);}/* Process local_ref */.....(*env)->DeleteLocalRef(env, local_ref);
注意在《Java Native Interface: Programmer’s Guide and Specification》的例子中，有很多不是按照如上的代碼實(shí)現的，那些代碼是有潛在風(fēng)險的，請各位朋友注意。
弱全局引用的有效期和全局引用一樣，創(chuàng )建之后除非調用DeleteWeakGlobalRef顯示的刪除，否則將一直有效。并且弱全局引用可以在多個(gè)線(xiàn)程之間共享。
你可能會(huì )問(wèn)弱全局引用這么難用，為什么還要存在呢？Simon也覺(jué)得這個(gè)東西不好用，但是”存在即合理“，弱全局引用還是有他的用途的。弱全局引用是可以用來(lái)緩存jclass對象，那么你可能會(huì )問(wèn)能否用全局引用來(lái)緩存jclass對象呢？答案是不可以。這里需要簡(jiǎn)單介紹一下Native的共享庫的卸載。當Class Loader釋放完所有的class后，然后Class Loader會(huì )卸載Native的共享庫。如果我們用全局引用來(lái)緩存jclass對象的話(huà)，根據前面對全局引用對Java虛擬機垃圾回收機制的影響，將會(huì )阻止Java虛擬機回收該對象。則Class Loader也將不能釋放這個(gè)jclass對象，進(jìn)而造成Class Loader不能卸載Native的共享庫（永遠無(wú)法釋放）。如果用弱全局引用來(lái)緩存將不會(huì )有這個(gè)問(wèn)題，Java虛擬機隨時(shí)都可以釋放它指向的對象。
至此我們把JNI規范中的三種引用都進(jìn)行了一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹，在此我對以上內容做一個(gè)簡(jiǎn)單總結：
1、局部引用是Native代碼中最常用的引用。大部分局部引用都是通過(guò)JNI API返回來(lái)創(chuàng )建，也可以通過(guò)調用NewLocalRef來(lái)創(chuàng )建。另外強烈建議Native函數返回值為局部引用。局部引用只在當前調用上下文中有效，所以局部引用不能用Native代碼中的靜態(tài)變量和全局變量來(lái)保存。另外時(shí)刻要記著(zhù)Java虛擬機局部引用的個(gè)數是有限的，編程的時(shí)候強烈建議調用EnsureLocalCapacity和PushLocalFrame來(lái)確保Native代碼能夠獲得足夠的局部引用數量。
2、全局變量必須要通過(guò)NewGlobalRef創(chuàng )建，通過(guò)DeleteGlobalRef刪除。主要用來(lái)緩存Field ID和Method ID。全局引用可以在多線(xiàn)程之間共享其指向的對象。在C語(yǔ)言中以靜態(tài)變量和全局變量來(lái)保存。
3、全局引用和局部引用可以阻止Java虛擬機回收其指向的對象。
4、弱全局引用必須要通過(guò)NewWeakGlobalRef創(chuàng )建，通過(guò)DeleteWeakGlobalRef銷(xiāo)毀?？梢栽诙嗑€(xiàn)程之間共享其指向的對象。在C語(yǔ)言中通過(guò)靜態(tài)變量和全局變量來(lái)保持弱全局引用。弱全局引用指向的對象隨時(shí)都可能會(huì )被Java虛擬機回收，所以使用的時(shí)候需要時(shí)刻注意檢查其有效性。弱全局引用經(jīng)常用來(lái)緩存jclass對象。
5、全局引用和弱全局引用可以在多線(xiàn)程中共享其指向對象，但是在多線(xiàn)程編程中需要注意多線(xiàn)程同步。強烈建議在JNI_OnLoad初始化全局引用和弱全局引用，然后在多線(xiàn)程中進(jìn)行讀全局引用和弱全局引用，這樣不需要對全局引用和弱全局引用同步（只有讀操作不會(huì )出現不一致情況）。
本文和前文《Android JNI編程提高篇之一》是我對《Java Native Interface: Programmer’s Guide and Specification》學(xué)習的一個(gè)總結。只包括了我認為最難的引用部分，JNI編程還有很多其他方面需要學(xué)習的方面還很多，大家可以根據《Android JNI開(kāi)發(fā)入門(mén)之一》介紹更深入的學(xué)習。希望我的這些博文對你學(xué)習JNI編程有所幫助。也歡迎JNI編程高手來(lái)拍磚。
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