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内存管理purgeable内存开发指导

Purgeable Memory指可以随时丢弃的内存,此内存区域用于存放那些很容易通过重新计算构建出来的数据,该数据在系统低内存时可以被直接释放,用户访问的时候再重新构建。Purgeable Memory适用于存放大块(至少4K)且恢复代价较小的数据,它在系统压力较大时优先回收(这里指对匿名页采用类似文件页的drop的形式,而不是压缩),再次使用时需要用户自己恢复数据再使用。

场景介绍

HarmonyOS提供Purgeable Memory内存管理机制,开发者可以使用相关接口创建PurgeableMemory对象,从而管理purgeable内存。

开发者可以通过本指导了解在HarmonyOS应用中,如何使用Native层相关接口操作purgeable内存。功能包括purgeable内存的申请、释放等。

针对Purgeable Memory内存管理机制,常见的开发场景如下:

  • 通过该机制提供的NAPI接口申请管理PurgeableMemory对象,并将数据内容写入该对象。
  • 使用完毕后释放。

接口说明

接口名描述
OH_PurgeableMemory *OH_PurgeableMemory_Create(size_t size, OH_PurgeableMemory_ModifyFunc func, void *funcPara)创建PurgeableMemory对象,每次调用都会产生一个新的PurgeableMemory对象。
bool OH_PurgeableMemory_Destroy(OH_PurgeableMemory *purgObj)对PurgeableMemory对象进行析构操作。
bool OH_PurgeableMemory_BeginRead(OH_PurgeableMemory *purgObj)对PurgeableMemory对象进行读访问。
void OH_PurgeableMemory_EndRead(OH_PurgeableMemory *purgObj)读操作结束,将PurgeableMemory对象的引用计数减1,当引用计数为0的时候, 该PurgeableMemory对象可以被系统回收。
bool OH_PurgeableMemory_BeginWrite(OH_PurgeableMemory *purgObj)对PurgeableMemory对象进行写访问。
void OH_PurgeableMemory_EndWrite(OH_PurgeableMemory *purgObj)写操作结束,将PurgeableMemory对象的引用计数减1,当引用计数为0的时候,该PurgeableMemory对象可以被系统回收。
void *OH_PurgeableMemory_GetContent(OH_PurgeableMemory *purgObj)获取PurgeableMemory对象内存数据。
size_t OH_PurgeableMemory_ContentSize(OH_PurgeableMemory *purgObj)获取PurgeableMemory对象内存数据大小。
bool OH_PurgeableMemory_AppendModify(OH_PurgeableMemory *purgObj, OH_PurgeableMemory_ModifyFunc func, void *funcPara)添加PurgeableMemory对象的修改方法。

Purgeable Memory应用开发步骤

以下步骤描述了在HarmonyOS中如何使用Purgeable Memory提供的NAPI接口,申请PurgeableMemory对象,并将内容写入PurgeableMemory对象后,对相应对象进行读写访问。

  1. 声明PurgeableMemory对象创建规则。

    // 声明构建函数的参数
    struct ParaData{
    int start;
    int end;
    };

    // 声明一个使用ModifyFunc
    bool FactorialFunc(void* data, size_t size, void* param){
    bool ret = true;
    ParaData *pdata = (ParaData*) param;
    int* oriData = (int*)data;
    int i = pdata->start;
    while (i < pdata->end) {
    *oriData *= i;
    i++;
    }
    return ret;
    }

    // 声明修改PurgeableMemory对象扩展函数的参数
    struct AppendParaData{
    int newPara;
    };

    // 声明修改PurgeableMemory对象的扩展函数
    bool AddFunc(void* data, size_t size, void* param){
    bool ret = true;
    int *oriDatap = (int*) data;
    AppendParaData* apData = (AppendParaData*)param;
    *oriDatap += apData->newPara;
    return ret;
    }
  2. 创建PurgeableMemory对象。

    // 声明一个4MB的PurgeableMemory对象大小
    #define DATASIZE (4 * 1024 * 1024)

    // 声明创建函数的参数
    struct ParaData pdata = {1,2};

    // 创建一个PurgeableMemory对象
    OH_PurgeableMemory* pPurgmem = OH_PurgeableMemory_Create(DATASIZE, FactorialFunc, &pdata);
  3. 读访问PurgeableMemory对象。

    //业务定义对象类型
    class ReqObj;

    // 读取对象
    if(OH_PurgeableMemory_BeginRead(pPurgmem)) {
    // 获取PurgeableMemory对象大小
    size_t size = OH_PurgeableMemory_ContentSize(pPurgmem);

    // 获取PurgeableMemory对象内容
    ReqObj* pReqObj = (ReqObj*) OH_PurgeableMemory_GetContent(pPurgmem);

    // 读取PurgeableMemory对象结束
    OH_PurgeableMemory_EndRead(pPurgmem);
    }
  4. 写访问PurgeableMemory对象。

    //业务定义对象类型
    class ReqObj;

    // 修改PurgeableMemory对象
    if(OH_PurgeableMemory_BeginWrite(pPurgmem)) {
    // 获取PurgeableMemory对象数据
    ReqObj* pReqObj = (ReqObj*) OH_PurgeableMemory_GetContent(pPurgmem);

    // 声明扩展创建函数的参数
    struct AppendParaData apdata = {1};

    // 更新PurgeableMemory对象重建规则
    OH_PurgeableMemory_AppendModify(pPurgmem, AddFunc, &apdata);

    // 修改PurgeableMemory对象结束
    OH_PurgeableMemory_EndWrite(pPurgmem);
    }
  5. 销毁PurgeableMemory对象。

    // 销毁对象
    OH_PurgeableMemory_Destroy(pPurgmem);
    // 置空指针防止UAF
    pPurgmem = nullptr;