如何创建 ByteBuffer 的子类？

Question

因此，Java NIO的架构师们没有创建一个ByteBuffer接口，而是创建了一个ByteBuffer类，它不是一个final类，但它没有公共包构造函数，因此它不能在其包之外被子类化。糟糕。:P

我有一个程序，在很多地方使用内存映射文件字节缓冲区（通过FileChannel.map()获得），我正在尝试查找一个令人讨厌的错误，即由于至少有一个未释放到垃圾收集器的ByteBuffer而导致相关文件未关闭。

我想创建一个InstrumentedByteBuffer类，它看起来像一个字节缓冲区，但装饰一个常规的ByteBuffer（或其子类，如MappedByteBuffer），并跟踪其存在（包括由duplicate()和slice()创建的新缓冲区）--这样我可以保持我的代码不变，只需要装饰原始的字节缓冲区。

是否有任何方法（通过反射或代理或其他方式）绕过私有构造函数来实现这一点？我不需要将其发布到最终产品中，我只需要暂时使用它来解决这个错误。

- Jason S

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我想知道像 YourKit 这样的工具，带有内存调试器和探针，是否能够帮助您追踪到那个游离的对象（我经常使用 YourKit，但从未遇到过这样的问题需要调试）。 - NPE

另外，我不确定子类化会如何帮助，因为您无法控制缓冲区的创建。您说您使用FileChannel.map()，所以您需要以某种方式诱导后者创建您的类的实例，是吗？ - NPE

你能够转储堆并跟踪你的失控实例的引用吗？ - jtoberon

@aix：我对缓冲区的初始创建具有控制权（好吧，我编写了调用FileChannel.map（）函数的代码），只是最终在数十个地方使用它，其中任何一个都可以被切片并存储为私有变量。 - Jason S

ByteBuffer 是为了性能而构建的，这是完全正确的。 - bestsss

Answer 1

我正在寻找一个非常讨厌的错误，导致文件没有关闭，因为至少有一个ByteBuffer没有被垃圾回收释放。

这并不合理，未被回收的ByteBuffer不会阻止文件被关闭。你在这里走错了方向。然而，有一个众所周知的问题是MappedByteBuffer永远不会被垃圾回收，从而使文件实际上保持打开状态。这真的是一个设计问题：多年来一直存在，但没有真正的解决方案。教训是不要使用大量的MappedByteBuffers。

- user207421

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@Jason S 但是你一直在谈论子类化ByteBuffers，这不是问题所在。子类化它们不会有任何区别。问题在于Mapped ByteBuffers。即使MBB本身被垃圾回收，映射的数据区域也永远不会被释放。而且，正如我所说，没有解决方案。 - user207421

你误解了重点：我不关心我正在子类化的类；我关心的是能够替换另一个类为我的仪器化类。 （如果他们制作了一个ByteBuffer接口，这将不是问题）我想创建一个类，可以将其方法委托给真正的“MappedByteBuffer”，但拦截“slice（）”和“duplicate（）”和“asReadOnlyBuffer（）”，以便我也可以装饰这些缓冲区，然后在我的函数期望ByteBuffer的地方使用我的类。 - Jason S

就我个人而言，在我的电脑上，当MappedByteBuffer被垃圾回收时，Java确实会释放文件。(但我使用的是只读模式；如果它在读写模式下有问题，那对我没有影响) - Jason S

@JasonS 那么是有人或者某些事情阻止你这样做吗？ByteBuffer 是一个抽象类：只需要继承它即可。 - user207421

Answer 2

JMockit 提供了一种便捷的方式来创建模拟类。在这种情况下，它可能会有所帮助。

模拟您感兴趣的方法，并让它们管理您的账务和然后调用原始类的方法。

- KarlP

Answer 3

我认为你走错了方向。FileChannel.map() 的设计存在缺陷，因为它仅限于2GB的块，并且您无法控制映射何时被垃圾回收拾取。在Windows上，这经常导致应用程序无法再次打开映射的文件。

因此，与其使用字节码指令或类似的黑客方式使情况变得更糟，不如重构代码以摆脱FileChannel.map()。如果您这样做了，下一个维护您代码的程序员将非常感激您。;-)

- Christian Schlichtherle

Answer 4

我不明白为什么你需要在这里使用子类。为什么不使用AOP呢？AspectJ似乎非常适合这个任务。如果你真的感到雄心勃勃，可以使用Java Instrumentation并进行一些字节码工程 :P

- alphazero

Answer 5

嗯——我刚刚看到这个：JavaSpecialists newsletter 168似乎可以产生一个通用的委托框架——但由于反射而有点慢。

Socket使用策略模式进行实际通信，我们能够自己指定实现。因此，我们需要编写自己的策略来计算前后流动的字节数。不幸的是，标准的策略实现在java.net.*包中只有包访问权限，因此我们无法直接使用它们。我们当然不能对它们进行子类化，但是我们可以通过反射调用方法。但是，因为类本身具有包访问权限，所以我们需要找到声明的构造函数，将其设置为可访问，并实例化它。

- Jason S

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调用包私有方法的主要问题在于它们可能会突然更改，而且这可能是跨JVMs的非可移植解决方案。某些不变量可能无法得到遵守。然而，如果您只需要取消映射（unmap()），则可以考虑调用清理器（cleaner）。但是，我将解决如何跟踪slice()等问题。 - bestsss

获取内存转储并查找所有与有问题的那个地址相同的DirectByteBuffer，然后检查谁保留了引用，您就可以解决问题。 - bestsss