java - 奇怪现象: Java/Swing-operations cause access violation in native library (JNA)

Question

各位开发者大家好!

由于 SO 几乎总是对我的编程问题有帮助，所以我决定注册并尝试解决我最近的问题。这确实是一个我和我的同事都无法理解的奇怪现象。很抱歉，我无法提供工作示例，但是该项目非常复杂，无法分解它，并且需要特定的硬件才能正确运行它。所以我会尽力解释它。

我们项目的基础是一个 native 库(在本例中为 32 位 Windows C-DLL)，用于通过 Java 应用程序访问特定于项目的硬件 ( JNA )。目的是在 Swing UI 中管理和显示硬件的专有文件系统(通过 USB 连接)。这对我们来说是一个非常常见的项目配置，因为我们在 Java 应用程序中集成了许多 native 库和驱动程序。

摘要:枚举设备的单元测试工作正常。 native 库的模块分配内存并用结构填充它，每个结构都包含所连接设备的信息。这不是一个好的做法，但由于我们对这部分没有任何影响，所以我们必须遵循它。我在 Java/JNA 中映射了这个结构，调用 native 函数，将结构内容复制到 Java 传输类并将其打印在控制台中。工作得很好。

现在，如果在枚举设备时存在 Activity 的 UI 操作，则 native 库会因访问冲突而崩溃。即使这个 UI 操作与库无关。 JNA 错误消息显示 EXCEPTION_ACCESS_VIOLATION (0xc0000005)，SO 研究显示该内存无效/空。

有人遇到过这样的问题吗？我们当然从来没有这样做过。我花了几天时间才将错误源缩小到这部分代码。当涉及 native 库时，调试并不容易。 是否有可能是JVM内存并发问题？由于 native 库自行分配内存，而 JVM 对此一无所知 - 因此 JVM 会尝试在已使用的内存中为新的 Swing 组件分配内存？

代码: 以下片段来 self 的单元测试，已尽可能分割。预期的顺序很明显:从根节点中删除节点，加载连接的设备并将这些设备添加为新节点。此代码因访问冲突而崩溃，但不是在 native 调用时崩溃 - 一旦我访问树组件，它就会崩溃。

    public void loadDevices(){
        SwingUtilities.invokeLater(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                rootNode.removeAllChildren();
                rootNode.add(new LoadingNode());
                tree.expandPath(new TreePath(rootNode));
            }
        });

        final List<Device> devices = lib.loadDevices(); // wrapped native call

        SwingUtilities.invokeLater(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                rootNode.removeAllChildren();
                if(!devices.isEmpty()){
                    for (Device dev : devices ) {
                        DevNode node = new DevNode(dev);
                        rootNode.add(node);
                    }
                }
            }
         });
     }

注意:DevNode 不包含任何 native 数据，每个 native 结构的内容都会复制到 Java 传输对象。尝试移动对象数据时，GC 不应出现问题，因为所有非托管代码均在 lib#loadDevices() 方法中本地处理。

当我完全删除对 SwingUtilities 的调用并将生成的设备信息打印到控制台而不是创建节点时，这部分工作正常。 一旦我尝试访问 JTree 或 TreeModel 成员，代码就会崩溃。我是否在调用 SwingUtitilies#invokeLater() 中或在同一线程中执行此操作并不重要。

我知道这是一个非常具体的问题，几乎没有人会对它感兴趣(这使得在 SO/Google 中搜索解决方案变得非常困难)。但也许我很幸运，有人已经遇到过这个问题。

再见
桑德尔

编辑:最初，此代码被包装在工作线程中，导致相同的结果。这只是我的单元测试的一个片段。

编辑2:看来我没有说清楚或者忘记在这里提及一些重要的事情，抱歉。对树或其模型的访问不一定与 native 库有关。再看一下代码:第一次调用 invokeLater 除了从树中删除节点之外什么也没做。即使当我删除对 invokeLater 的第二次调用时， native 库也会崩溃!

Answer 1

我在 JTree 上经历了很多挣扎，直到我学会了这一点:

在 JTree 上，不应编辑节点本身，而应使用 DefaultTreeModel 上提供的方法:

setRoot(TreeNode root) 
removeNodeFromParent(MutableTreeNode node) 
insertNodeInto(MutableTreeNode newChild, MutableTreeNode parent, int index) 

编辑节点本身可能(并且迟早会)导致奇怪的行为。

当然，当您使用 DefaultTreeModel 和 MutableTreeNode 时。我强烈建议这样做，因为我已经看到了 TreeModel 的许多错误实现。