JNIEnv、线程与引用生命周期：JNI 最容易崩的地方

如果 NDK 新手只记一条 JNI 规则，就记这条：JNIEnv* 不能跨线程保存和复用。

官方 JNI Tips 文档明确说明，JNIEnv 用于线程局部存储，因此不能在线程之间共享。如果某段代码没有 JNIEnv，应该共享 JavaVM，再通过 GetEnv 或 AttachCurrentThread 获取当前线程的 JNIEnv。

先理解 JNIEnv 和 JavaVM

JavaVM 代表当前进程里的 Java 虚拟机实例。Android 一个进程通常只有一个。

JNIEnv 代表“当前线程访问 JNI 函数的入口”。

JavaVM：整栋楼
JNIEnv：当前工人手里的门禁卡

门禁卡只属于当前工人。你不能把 A 线程的 JNIEnv* 交给 B 线程用。

错误示例：保存 JNIEnv

class BadCallback {
public:
    void init(JNIEnv* env, jobject listener) {
        env_ = env;
        listener_ = listener;
    }

    void notifyFromWorkerThread() {
        env_->CallVoidMethod(listener_, method_);
    }

private:
    JNIEnv* env_ = nullptr;
    jobject listener_ = nullptr;
    jmethodID method_ = nullptr;
};

这段代码有两个问题。

env_ 可能来自 UI 线程，却在 worker 线程使用
listener_ 是 local reference，native 方法返回后就失效

它可能看起来能跑，但在某些设备、某些 GC 时机、某些线程调度下崩溃。

正确思路：保存 JavaVM 和 GlobalRef

class JniCallback {
public:
    JniCallback(JavaVM* vm, JNIEnv* env, jobject listener)
        : vm_(vm), listener_(env->NewGlobalRef(listener)) {}

    ~JniCallback() {
        JNIEnv* env = currentEnv();
        if (env != nullptr && listener_ != nullptr) {
            env->DeleteGlobalRef(listener_);
        }
    }

    void notifyState(jint state) {
        JNIEnv* env = currentEnv();
        if (env == nullptr) return;

        jclass clazz = env->GetObjectClass(listener_);
        jmethodID method = env->GetMethodID(clazz, "onState", "(I)V");
        env->CallVoidMethod(listener_, method, state);
        env->DeleteLocalRef(clazz);
    }

private:
    JNIEnv* currentEnv() {
        JNIEnv* env = nullptr;
        if (vm_->GetEnv(reinterpret_cast<void**>(&env), JNI_VERSION_1_6) == JNI_OK) {
            return env;
        }
        if (vm_->AttachCurrentThread(&env, nullptr) == JNI_OK) {
            attachedThreads_.insert(std::this_thread::get_id());
            return env;
        }
        return nullptr;
    }

    JavaVM* vm_ = nullptr;
    jobject listener_ = nullptr;
    std::set<std::thread::id> attachedThreads_;
};

这只是教学版。生产代码还需要保证 DetachCurrentThread 在线程退出时执行，通常用 RAII 包装。

RAII 包装 Attach/Detach

class EnvScope {
public:
    explicit EnvScope(JavaVM* vm) : vm_(vm) {
        if (vm_->GetEnv(reinterpret_cast<void**>(&env_), JNI_VERSION_1_6) == JNI_OK) {
            return;
        }
        if (vm_->AttachCurrentThread(&env_, nullptr) == JNI_OK) {
            attached_ = true;
        }
    }

    ~EnvScope() {
        if (attached_) {
            vm_->DetachCurrentThread();
        }
    }

    JNIEnv* get() const { return env_; }

private:
    JavaVM* vm_ = nullptr;
    JNIEnv* env_ = nullptr;
    bool attached_ = false;
};

这个对象的生命周期像安全绳：进入 native 线程回调时 attach，离开作用域时自动 detach。

LocalRef 是什么

JNI 函数返回的很多对象都是 local reference。

jclass clazz = env->FindClass("com/zerobug/player/PlayerEvent");

clazz 默认是 local ref。它只在当前 native 方法、当前线程里有效。native 方法返回后，不能继续保存它。

GlobalRef 是什么

如果你要跨方法、跨线程保存 Java/Kotlin 对象，就要创建 global reference。

jobject globalListener = env->NewGlobalRef(listener);

用完必须释放。

env->DeleteGlobalRef(globalListener);

GlobalRef 像长期借用证。它比 LocalRef 稳定，但你不归还，就会泄漏。

LocalRef 也可能泄漏

LocalRef 会在 native 方法返回时自动释放。但如果 native 方法里有长循环，LocalRef 会不断堆积。

错误示例：

for (int i = 0; i < count; ++i) {
    jstring item = env->NewStringUTF(values[i].c_str());
    env->CallVoidMethod(list, addMethod, item);
}

修复：

for (int i = 0; i < count; ++i) {
    jstring item = env->NewStringUTF(values[i].c_str());
    env->CallVoidMethod(list, addMethod, item);
    env->DeleteLocalRef(item);
}

本章实验

实验一：故意保存 JNIEnv*，从 worker 线程回调，观察崩溃或 CheckJNI 警告。

实验二：把 listener 改成 GlobalRef，把 JNIEnv 改成每次从 JavaVM 获取。

实验三：在 Android Studio Memory Profiler 里打开 JNI heap view，反复进入退出播放器页面，确认 GlobalRef 不持续增长。

工程风险与观测

JNI 引用问题通常不会在第一分钟暴露，而是在反复进入页面、切后台、线程退出时出现。

建议观测：

GlobalRef 数量
native worker thread 数量
AttachCurrentThread 次数
DetachCurrentThread 次数
播放器 release 后剩余线程数

如果 AttachCurrentThread 次数持续增长，但 DetachCurrentThread 没增长，说明线程附着生命周期有泄漏。

如果 GlobalRef 数量每次进入播放页都增加，说明资源释放不完整。这个问题必须在发布前阻断，因为它会变成长时间播放或多次进入后的 native 内存泄漏。

排查顺序：

先看是否保存了 JNIEnv
再看 jobject 是否从 LocalRef 错当长期引用
再看 GlobalRef 是否成对 DeleteGlobalRef
最后看回调线程是否正确 Detach

本章结论

JNI 稳定性不是靠运气。JNIEnv 只属于当前线程，LocalRef 只属于当前调用，GlobalRef 需要手动释放。把这三条边界守住，native 回调 Kotlin 才有地基。

参考资料

• Android JNI Tips