Jni里的内存管理
名词解释：
JNI是什么：JNI是Java Native Interface的缩写，提供了若干API实现了Java和其他语言的通信(主要是C&C++)。
为什么要用JNI：在C/C++中写的程序可以避开JVM的内存开销过大的限制、处理高性能的计算、调用系统服务(例如驱动)等功能。
JVM: jvm是java虚拟机在jni层的代表，全局只有一个。
JNIENV: 代表了java在本线程的运行环境，每个线程都有一个。
JOBJECT: 在JNI中除了基本类型数组、Class、String和Throwable外其余所有Java对象的数据类型在JNI中都用jobject表示
JNI工作原理：
如图：
1. java层调用system.load方法。
2. 通过classloader拿到了so的绝对路径，然后调用nativeload()方法。
3. 通过linux下的dlopen方法，加载并查找so库里的方法，如有jni_onload会优先加载。
4. 当前线程下的jnienv会将所有的jni方法注册到了同一个vm中，so和class到了同一个进程空间。
5. 通过当前线程的jnienv即可调用对应的对象方法了。
为什么要在JNI层缓存ID：
先看一张native方法和java方法的调用同样方法的耗时统计图，可以看到，2者耗时差距为11倍。
设备 |
native首次 |
native 1万次 |
java首次 |
java一万次 |
荣耀3X |
0.04 |
10.56 |
0.02 |
1.17 |
NOTE3 |
0.03 |
3.02 |
0.009 |
0.04 |
NOTE4 |
0.07 |
3.56 |
0.06 |
0.19 |
NEXUS5 |
0.07 |
3.44 |
0.02 |
0.35 |
NEXUS6 |
0.20 |
4.12 |
0.03 |
0.40 |
平均 |
0.082 |
4.96 |
0.027 |
0.43 |
倍数 |
3.0 |
11.5 |
原因：
C++调用java需要查找类，查找方法，查找方法ID，获取字段或者方法的调用有时候会需要在JVM中完成大量工作，因为字段和方法可能是从超类中继承而来的，为特定类返回的id不会在Jvm进程生存期间发生变化 ，这会让jvm向上遍历类层次结构来找到它们，这是个开销很大的操作。
所以，缓存ID字段是为了降低CPU负载，提高运行速度，节约电量。
JNI里的缓存类型：
Global Reference： 全局引用生存周期为创建后，直到程序员显示的释放它，否则一直存在。
全局引用可以在多线程之间共享其指向的对象。
Local Reference : 局部引用生存周期为创建后，直到DeleteLocalRef . 或在该方法结束后没有被JVM发现有JAVA层引用而被JVM回收并释放。
局部引用只对当前线程有效，多个线程间不能共享局部引用。
注意：
基于谁创建谁销毁的原则，native函数执行完后，局部引用没有被native代码显示删除，那么局部引用在JVM中还是有效的，JVM决定什么时候删除它，和C语言的局部变量含义是不一样的。
局部引用在JVM中是有个数限制的，默认16个，注意管理释放。
Weak Global Reference :
弱全局引用生命周期为创建之后，直到DeleteGlobalRef。或在内存紧张时进行回收而被释放。
注意：
使用弱全局变量的时候，要时刻记着：它所指向的对象可能已经被垃圾回收了。可通过静态变量和全局变量来保持弱全局引用。
缓存方法推荐：
jobject默认是local Ref，函数环境消失时会跟随消失
在jni_onload初始化全局引用和弱全局引用
jmethodID/jfielID和jobject没有继承关系，他不是个object,只是个整数，不存在被释放与否的问题，可用全局变量保存。
jclass是由jobject继承而来的类，所以它是个jobject，需要用弱全局引用来缓存jclass对象。
局部引用管理new出来的对象，注意及时delete。
总体原则，注意释放所有对jobject的引用。
缓存与不缓存的效果对比：调用速度提高40倍
设备 |
缓存 |
不缓存 |
NOTE3 |
12.06 |
420.82 |
NOTE4 |
7.96 |
495 |
NOTE5 |
4.3 |
277.42 |
NEXUS6P |
7.28 |
83.76 |
平均 |
7.9 |
319.25 |
倍数 |
40.4 |
TIPS：
1. 不同线程使用JNIEnv*对象，需要AttachCurrentThread将env挂到当前线程，否则无法使用env。
2. 尽量避免频繁调用JNI或者是使用JNI传输大量到数据。