CN115756879A - 一种内存共享方法和相关装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种内存共享方法和相关装置，该方法所应用的分布式系统中配置了共享内存节点和多个应用节点，该分布式系统可应用于地图领域。该共享内存节点可通过云技术存储数据对象，多个应用节点无需在本地缓存大量数据对象，只需引用共享内存节点中缓存的数据对象便能提供相应的应用程序服务，如通过云技术的读取方式。在应用节点中远程对象引用数据对象时记录地址信息对，当共享内存节点进行内存垃圾回收时，通过地址信息对将依然在引用数据对象的远程对象确定为待更新对象，在内存垃圾回收时保留待更新对象，避免此时对待更新对象的引用出现异常。从而使得共享内存节点的对象共享具备了实现基础，降低了分布式系统的内存维护成本。

Description

一种内存共享方法和相关装置

技术领域

本申请涉及数据处理领域，特别是涉及一种内存共享方法和相关装置。

背景技术

目前很多应用程序例如电商类应用、大数据应用等都是通过分布式系统为用户提供服务。

这类分布式系统的各个节点可以是应用程序的服务器，节点间需要经常进行数据对象的传输，以实现数据同步。其中，各个节点可以通过缓存技术对一些作为临时数据的数据对象缓存到本地内存中。

然而，目前的缓存方式需要各个节点配置大量内存空间来缓存这些数据对象，针对数据对象传输量很大的分布式系统，每个节点配置的内存是海量的，导致很高的分布式系统内存维护成本。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种内存共享方法和相关装置，降低了分布式系统的内存维护成本。

本申请实施例公开了如下技术方案：

一方面，本申请实施例提供了一种内存共享方法，所述方法应用于分布式系统，所述分布式系统包括共享内存节点和多个应用节点，所述共享内存节点所保存的数据对象用于向所述多个应用节点提供对象共享，所述方法包括：

响应于所述应用节点中远程对象对所述共享内存节点中数据对象的引用，记录地址信息对，所述地址信息对包括所述远程对象的远程地址和所述远程对象所引用数据对象的本地地址；

响应于对所述共享内存节点的内存垃圾回收操作，从所记录的地址信息对中的远程地址中确定目标地址，所述目标地址对应的远程对象依然引用所在地址信息对中本地地址对应的数据对象；

将所述目标地址所引用的数据对象确定为待更新对象；

基于所述待更新对象对所述共享内存节点执行所述内存垃圾回收操作。

另一方面，本申请实施例提供了一种内存共享装置，所述装置应用于分布式系统，所述分布式系统包括共享内存节点和多个应用节点，所述共享内存节点所保存的数据对象用于向所述多个应用节点提供对象共享，所述装置包括记录单元、确定单元和回收单元：

所述记录单元，用于响应于所述应用节点中远程对象对所述共享内存节点中数据对象的引用，记录地址信息对，所述地址信息对包括所述远程对象的远程地址和所述远程对象所引用数据对象的本地地址；

所述确定单元，用于响应于对所述共享内存节点的内存垃圾回收操作，从所记录的地址信息对中的远程地址中确定目标地址，所述目标地址对应的远程对象依然引用所在地址信息对中本地地址对应的数据对象；

所述确定单元还用于将所述目标地址所引用的数据对象确定为待更新对象；

所述回收单元，用于基于所述待更新对象对所述共享内存节点执行所述内存垃圾回收操作。

另一方面，本申请实施例公开了一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器以及存储器：

所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行上述方面中所述的内存共享方法。

另一方面，本申请实施例公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序用于执行上述方面中所述的内存共享方法。

由上述技术方案可以看出，在分布式系统中除了有多个应用节点外，还配置了共享内存节点，该共享内存节点所保存的数据对象用于向多个应用节点提供对象共享，使得多个应用节点无需在本地缓存大量数据对象，只需在需要时引用共享内存节点中缓存的数据对象便能提供相应的应用程序服务。为了使共享内存节点可以高效的提供数据对象的共享，需要保证在内存垃圾回收操作时避免应用节点对自身数据对象的引用出现异常。故在应用节点中远程对象引用共享内存节点的数据对象时通过地址信息对记录该引用行为，当共享内存节点需要进行内存垃圾回收时，通过记录的地址信息对确定依然在引用共享内存节点中数据对象的远程对象，并以此将被引用的数据对象确定为待更新对象，并在进行内存垃圾回收时保留待更新对象，避免此时对待更新对象的引用出现异常。从而使得共享内存节点的对象共享具备了实现基础，分布式系统中应用节点不再需要配置大量内存也能够基于对共享内存节点中数据对象的远程引用提供正常的应用程序服务，降低了分布式系统的内存维护成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种分布式系统中共享内存节点的内存垃圾回收示意图；

图2为本申请实施例提供的一种内存共享方法的方法流程图；

图3为本申请实施例提供的一种基于Java应用的分布式系统中内存共享示意图；

图4为本申请实施例提供的一种用于确定待更新对象的远程标记流程图；

图5为本申请实施例提供的一种内存垃圾回收流程图；

图6为本申请实施例提供的一种内存共享装置的装置结构图；

图7为本申请实施例提供的一种终端设备的结构图；

图8为本申请实施例提供的一种服务器的结构图。

具体实施方式

下面结合附图，对本申请的实施例进行描述。

相关技术中，分布式系统的各个节点为了能够缓存作为临时数据的数据对象，需要分别配置足量的内存空间，维护成本很高。

为此，本申请实施例提供了一种内存共享方法，通过共享内存的方式，分布式系统中应用节点不再需要配置大量内存也能够基于对共享内存节点中数据对象的远程引用提供正常的应用程序服务，降低了分布式系统的内存维护成本。

本申请提供的内存共享方法可以通过计算机设备实施，该计算机设备可以为终端设备、服务器等。其中，服务器可以是独立的物理服务器，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统，还可以是提供云计算服务的云服务器。终端可以手机、电脑、智能语音交互设备、智能家电、车载终端等，但并不局限于此。终端以及服务器可以通过有线或无线通信方式进行直接或间接地连接，本申请在此不做限制。

该内存共享方法可以应用到云技术领域中的云存储功能。云存储(cloudstorage)是在云计算概念上延伸和发展出来的一个新的概念，分布式云存储系统(以下简称存储系统)是指通过集群应用、网格技术以及分布存储文件系统等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备(存储设备也称之为存储节点)通过应用软件或应用接口集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个存储系统。

目前，存储系统的存储方法为：创建逻辑卷，在创建逻辑卷时，就为每个逻辑卷分配物理存储空间，该物理存储空间可能是某个存储设备或者某几个存储设备的磁盘组成。客户端在某一逻辑卷上存储数据，也就是将数据存储在文件系统上，文件系统将数据分成许多部分，每一部分是一个对象，对象不仅包含数据而且还包含数据标识(ID，ID entity)等额外的信息，文件系统将每个对象分别写入该逻辑卷的物理存储空间，且文件系统会记录每个对象的存储位置信息，从而当客户端请求访问数据时，文件系统能够根据每个对象的存储位置信息让客户端对数据进行访问。

存储系统为逻辑卷分配物理存储空间的过程，具体为：按照对存储于逻辑卷的对象的容量估量(该估量往往相对于实际要存储的对象的容量有很大余量)和独立冗余磁盘阵列(RAID，Redundant Array of Independent Disk)的组别，预先将物理存储空间划分成分条，一个逻辑卷可以理解为一个分条，从而为逻辑卷分配了物理存储空间。

例如，本申请实施例中分布式系统的共享内存节点可以通过云存储的方式存储数据对象。进一步的，分布式系统中的应用节点也可以通过云存储的方式存储远程对象。需要说明的是，本申请实施例提供的分布式系统可以应用于地图领域，通过共享存储节点中的数据对象可以为与地图相关的数据对象，从而起到为其他应用节点在地图领域提供内存共享。

如图1示出的分布式系统中，包括共享内存节点，以及应用节点1、应用节点2和应用节点3。在本实施例中，前述计算机设备为服务器100，其作为共享内存节点的硬件实现，保存了数据对象a、数据对象b、数据对象c和数据对象d用于向应用节点1、应用节点2和应用节点3提供对象共享。由此使得应用节点1、应用节点2和应用节点3不再需要通过自己的内存空间来保存数据对象a、数据对象b、数据对象c和数据对象d，只需在需要时引用共享内存节点中缓存的数据对象便能提供相应的应用程序服务，节约了内存开销。其中，应用节点1-3属于为终端设备提供所对应的应用程序服务的服务器，终端设备可以通过访问分布式系统中的应用节点1-3获取应用程序所提供的服务。

为了使共享内存节点可以高效的提供数据对象的共享，需要保证在内存垃圾回收操作时避免应用节点对自身数据对象的引用出现异常。服务器100会通过地址信息对来记录应用节点中远程对象引用共享内存节点的数据对象的引用行为，例如在进行内存垃圾回收(Garbage Collection，GC)前，图1示出的场景中记录了两条地址信息对，分别为地址信息对1：<应用节点1中远程对象的远程地址，数据对象a的本地地址>，地址信息对2：<应用节点3中远程对象的远程地址，数据对象d的本地地址>。

当共享内存节点需要进行内存垃圾回收时，服务器100通过记录的地址信息对1确定应用节点1中远程对象是否依然引用数据对象a，通过地址信息对2确定应用节点3中远程对象是否依然引用数据对象d。若确定仅有应用节点3中远程对象依然引用数据对象d，应用节点1中远程对象已经不存在了(例如下线了)，则将地址信息对2中的远程地址确定为目标地址，地址信息对2中本地地址标识的数据对象d确定为待更新对象。

在进行内存垃圾回收时，保留待更新对象，避免此时对待更新对象的引用出现异常。例如在图1示出的场景中，对共享内存节点进行内存垃圾回收后，共享内存节点中保存的数据对象仅剩数据对象d，原本保存的数据对象a、数据对象b和数据对象c被通过内存垃圾回收操作从共享内存中清除，为共享内存节点回收了内存资源。

从而使得共享内存节点的对象共享具备了实现基础，分布式系统中应用节点不再需要配置大量内存也能够基于对共享内存节点中数据对象的远程引用提供正常的应用程序服务，降低了分布式系统的内存维护成本。

接下来依然以服务器作为前述计算机设备进行说明，图2为本申请实施例提供的一种内存共享方法的方法流程图，所述方法应用于分布式系统，所述分布式系统包括共享内存节点和多个应用节点，例如图1中示出的分布式系统示意。

在一些相关技术中，缓存技术被应用在Java应用中，例如Java标准库里面提供的LInkedHashMap，ConcurrentHashMap以及各式各样的三方的LRU Cache实现(比如Java程序员熟知的guava Cache和caffeine cache等)，这些Cache里存放的内容通常是来自于一些KV存储(例如HBase等)或者数据库(例如MySQL等)。比如对于电商应用来说，经常会将热门的用户以及热门的商品提前从数据库加载到各个分布式应用的缓存中，这些应用会使用大部分内容都是相同的缓存，因此造成了大量的内存浪费。

而本申请实施例提供共享内存节点需要说明的是，分布式系统中的一个共享内存节点可以基于所保存的数据对象为多个应用节点提供对象共享，从而共享内存节点和该多个应用节点构成了一个内存共享体系，使得多个应用节点无需在本地缓存大量数据对象，只需在需要时引用共享内存节点中缓存的数据对象便能提供相应的应用程序服务。而应用节点属于为终端设备提供所对应的应用程序服务的服务器节点，终端设备可以通过访问应用节点获取应用程序所提供的服务。

在一个分布式系统中，可以具有一个或多个这样的内存共享体系，不同内存共享体系中的共享内存节点不同，而应用节点可以不同，也可以部分、全部相同。为了便于说明，之后的实施例中主要分布式系统中的一个共享内存体系(一个共享内存节点和多个应用节点)为例进行说明。

所述方法包括：

S201：响应于所述应用节点中远程对象对所述共享内存节点中数据对象的引用，记录地址信息对。

为了使共享内存节点可以高效的提供数据对象的共享，服务器需要保证在内存垃圾回收操作时避免应用节点对自身数据对象的引用出现异常。

故服务器可以针对应用节点远程引用共享内存节点中数据对象的引用行为，通过地址信息对的方式进行记录，所述地址信息对包括所述远程对象的远程地址和所述远程对象所引用数据对象的本地地址。

当应用节点中的一个远程对象引用共享内存节点中的数据对象时，地址信息对的形式可以为<remote_address,local_address>，其中，remote_address为该远程对象的地址，local_address为该数据对象的地址。

应用节点中的远程对象和共享内存节点中的数据对象均为用于体现应用程序中数据的对象，例如可以是电商应用中某个产品的价格、某个用户的昵称等等。当应用节点需要为终端设备提供某一产品的价格时，该应用节点可以通过自身的远程对象引用共享内存节点中包含该产品价格参数的数据对象。

在一些相关技术中，采用远程过程调用(Remote Procedure Call，RPC)来完成数据对象的引用。这种引用方式需要发送端(例如共享内存节点)在传输前将数据对象序列化为字节数组，通过网络传输到目的端(例如应用节点)后，由目的端将字节数组反序列化为数据对象才能使用，整个传输过程会占用大量的处理资源，网络开销大。

为此，本申请实施例中引入了远程内存直接访问(Remote Direct MemoryAccess，RDMA)技术，为分布式系统中的内存共享提供了RDMA的支持。该技术为一种能够绕过远程的操作系统直接访问远程主机上内存的技术，能够节省CPU资源、降低了网络通信的延迟。

在一种可能的实现方式中，多个应用节点通过远程内存直接访问方式引用所述共享内存节点中的数据对象。

如图3所示的是基于Java应用的分布式系统的示意图，Java堆内存服务作为共享内存节点，Java应用1-3作为获取Java堆内存服务所提供对象共享功能的多个应用节点。其中Java应用可以是地图应用。

其中，堆内存里面存放着新建的数据对象，是一块虚拟地址连续的内存区域，由GC管理对象分配和内存回收。而Java堆内存服务主要提供堆内存的共享服务，作为应用节点的Java应用通过RDMA网络直接访问共享堆内存中的数据对象。Java应用与一般的Java应用相同，有着自己的堆内存空间，除此之外，能够通过RDMA访问远程的堆内存服务中的对象，引用的数据对象的类型为Java堆内存服务中提供的一些数据结构。RDMA网络可以为基于现有的Infiniband网络的一系列Verbs，将其提供的一些列C代码写成的库抽象并且封装为访问远程虚拟地址的系统调用(主要提供RDMA_PUT和RDMA_GET)，Java应用和Java堆内存服务均可以通过RDMA_PUT和RDMA_GET来操作远程进程的地址。

并且，Java堆内存服务不会对Java应用造成干扰，在实际使用的时候，一个Java应用可以对自身堆空间进行动态的扩容和缩容而不会影响其余的Java应用。

在Java应用使用共享堆内存中的数据对象共享服务前，Java应用在初始化的时候需要在Java堆内存服务中进行注册，注册完成之后的Java应用和Java堆内存服务之间就可以互相识别彼此的地址。而在Java应用退出之后，Java堆内存服务中的GC算法会感知到Java应用的退出，进而更新其中注册的远程对象，之后将不再访问已经退出的Java应用。

需要说明的是，本申请实施例不限定分布式系统中应用节点是否属于同一个应用程序。当多个应用程序间具有可以共享的数据对象时，可以将该多个应用程序的应用节点部署在一个分布式系统中，并可以通过同一个共享内存节点为不同应用程序的应用节点提供数据对象的共享服务。

由于共享内存节点的内存空间是作为多个应用节点的共享内存的，故为了提高共享效率，服务器会有针对性的确定哪些数据对象需要保存在共享内存节点中。

在在一种可能的实现方式中，所述共享内存节点所保存的任意一个数据对象为所述多个应用节点中至少两个应用节点所需的数据对象。

服务器会确定一个数据对象是否需要被至少两个应用节点引用，若是，才会确定该数据对象可以被保存在共享内存节点中。从而有效控制了共享内存节点所保存数据对象的量级，无需在共享内存节点中保存整个分布式系统的全量数据对象，降低了后续共享内存节点在进行内存垃圾回收时的等待耗时，提高了分布式系统的各个应用节点的服务稳定性。

S202：响应于对所述共享内存节点的内存垃圾回收操作，从所记录的地址信息对中的远程地址中确定目标地址。

S203：将所述目标地址所引用的数据对象确定为待更新对象。

由于针对每一次应用节点对数据对象的引用行为都通过地址信息对进行了记录，故在触发了内存垃圾回收操作时，服务器可以基于之前记录的地址信息对来确定共享内存节点中的“活对象”，即依然被远程对象所引用的数据对象。

故此，需要首先确定远程对象是否依然引用地址信息对中标识的数据对象，并以此为依据从地址信息对所标识的远程地址中确定出目标地址。所述目标地址对应的远程对象依然引用所在地址信息对中本地地址对应的数据对象。

在一种可能的实现方式中，针对S202，包括如下步骤，具体将结合图4一并说明：

S2021：响应于对所述共享内存节点的内存垃圾回收操作，将所记录的地址信息对中的远程地址确定为待识别地址。

如图4所示，响应于对所述共享内存节点的内存垃圾回收操作，远程标记开始。当然也可以在内存垃圾回收操作之前开始远程标记。

远程标记开始后，需要将此时所记录的地址信息对进行识别，将其中的远程地址确定为待识别地址，并可以加入远程对象集合中。

S2022：对所述待识别地址对应的远程对象进行扫描。

如图4所示，针对确定好的远程对象集合，从中取出待识别地址的进行扫描远程对象的操作，通过扫描远程对象，确定待识别地址对应的远程对象是否还存在，例如已经下线或者仍在线上。如果远程对象不存在，可以直接执行S2024，确定该待识别地址为非目标地址。如果远程对象存在，还可以进一步的确定远程对象是否改变了对所在地址信息对中本地地址对应的数据对象的引用关系。

若确定所述待识别地址对应的远程对象存在，且未改变对所在地址信息对中本地地址对应的数据对象的引用关系，执行S2023；

若确定所述待识别地址对应的远程对象不存在，或改变了对所在地址信息对中本地地址对应的数据对象的引用关系，执行S2024。

S2023：将所述待识别地址标记为所述目标地址。

若确定待识别地址为目标地址，可以将目标地址所引用的数据对象确定为待更新对象，即标记为活对象。并可以将待更新对象加入到等待更新队列中，以便后续的内存垃圾回收操作。

S2024：将所述待识别地址标记为非目标地址，所述非目标地址所在地址信息对中本地地址对应的数据对象属于可被所述内存垃圾回收操作清理的内存垃圾。

除此之外，还可以将确定出的目标地址和非目标地址从远程对象集合中删除，以此循环直至远程对象集合为空，从而确定远程标记结束。

通过远程标记，相当于从共享内存节点中的数据对象中确定出了需要在内存垃圾回收中需要保留的待更新对象，避免内存垃圾回收时错误释放了待更新对象，导致正在进行的对象引用出现异常。

在一种可能的实现方式中，将所记录的地址信息对中未被确定出所述目标地址的地址信息对删除。由于地址信息对中的远程地址若未被确定为目标地址，相当于该地址信息对中本地地址对应的数据对象未被远程对象引用，属于无效的地址信息对，可以不再维护该地址信息对并将其删除。由此降低了系统维护地址信息对的数量，并且降低了在下一次内存垃圾回收时需要处理的地址信息对。

S204：基于所述待更新对象对所述共享内存节点执行所述内存垃圾回收操作。

通过内存垃圾回收操作，可以将共享内存节点中除了待更新对象以外的其他数据对象从内存中释放，从而达到回收内存的作用。服务器对共享内存节点进行内存垃圾回收操作后，共享内存节点中将仅保留待更新对象，清理出来的内存空间可以用于保存后续新建的数据对象，以便继续为应用节点提供对象共享服务。

本申请实施例提供了多种在内存垃圾回收时保留待更新对象的方式，针对S204，以下将主要说明其中两种方式。

第一种可能的方式：拷贝到新地址

在该方式下，所述待更新对象保存在所述共享内存节点的堆内存空间中的第一本地地址。在进行内存垃圾回收操作时，将所述目标地址所在地址信息对中的所述第一本地地址更新为所述第二本地地址，得到更新后的地址信息对；向所述目标地址对应的应用节点发送所述更新后的地址信息对。

也就是说，可以将确定出的待更新对象统一拷贝到一个连续存储空间中，这样既可以保留待更新对象，也可以使得内存垃圾回收后共享内存节点的剩余内存空间更为连续，便于后续存储新建的数据对象，提高对内存中数据对象的共享效率。

但是这种方式下待更新对象的存储地址将会在内存垃圾回收后发生改变，例如从第一本地地址更新为第二本地地址。为了使得正在引用原处于第一本地地址的待更新对象的远程对象(对应目标地址)能够在内存垃圾回收后能够正常的继续引用该待更新对象，需要将该待更新对象的新地址告知该远程对象。

为此，可以基于待更新对象的存储地址从第一本地地址更新到第二本地地址，来更新待更新对象与该远程对象对应的地址信息对，将地址信息对中原本的第一本地地址更新为第二本地地址。并可以将更新后的地址信息对向目标地址发送，以便具有该远程对象的应用节点明确待更新对象的地址发生了改变。

进一步的，为了提高内存垃圾回收后的引用效率，加之确定待更新对象和进行内存垃圾回收间具有一定的时间差，故可以在向述目标地址对应的应用节点发送所述更新后的地址信息对之前，还可以核实目标地址对应的远程对象是否存在且未改变原先的引用关系。

故在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

对所述目标地址对应的远程对象进行扫描；

若确定所述目标地址对应的远程对象存在，且未改变对所在地址信息对中本地地址对应的数据对象的引用关系，执行所述向所述目标地址对应的应用节点发送所述更新后的地址信息对的操作。

接下来结合图5进行说明。内存垃圾回收属于对共享内存节点的内存进行更新，更新开始后，可以获取如图4所确定的包括待更新对象的等待更新队列。从该等待更新队列中获取待更新对象进行对象拷贝，以便将待更新对象统一存储在一个连续的存储空间中。拷贝后，需要进一步确定引用待更新对象的远程对象是否存在，以及是否改变了引用关系，如果确定所述待识别地址对应的远程对象存在，且未改变对所在地址信息对中本地地址对应的数据对象的引用关系，则可以向该远程对象发送更新后的地址信息对，以更新远程对象所在应用节点所维护的引用关系。

第二种方式：保留在原地址

即将所述共享内存节点的堆内存空间中除了所述待更新对象的数据对象清空。清空后，待更新对象依然基于原地址存储在共享内存节点中，例如内存垃圾回收前待更新对象存储在共享内存节点的堆内存空间中的第一本地地址，在内存垃圾回收后，待更新对象依然存储在共享内存节点的堆内存空间中的第一本地地址。

这种方式的好处在于内存垃圾回收前后待更新对象的地址不变，从而无需在通知引用待更新对象的远程对象，也无需进一步核实远程对象是否存在和未改变引用关系，从而降低了系统间的数据交互，提高了系统资源的利用率。

由此可见，在分布式系统中除了有多个应用节点外，还配置了共享内存节点，该共享内存节点所保存的数据对象用于向多个应用节点提供对象共享，使得多个应用节点无需在本地缓存大量数据对象，只需在需要时引用共享内存节点中缓存的数据对象便能提供相应的应用程序服务。为了使共享内存节点可以高效的提供数据对象的共享，需要保证在内存垃圾回收操作时避免应用节点对自身数据对象的引用出现异常。故在应用节点中远程对象引用共享内存节点的数据对象时通过地址信息对记录该引用行为，当共享内存节点需要进行内存垃圾回收时，通过记录的地址信息对确定依然在引用共享内存节点中数据对象的远程对象，并以此将被引用的数据对象确定为待更新对象，并在进行内存垃圾回收时保留待更新对象，避免此时对待更新对象的引用出现异常。从而使得共享内存节点的对象共享具备了实现基础，分布式系统中应用节点不再需要配置大量内存也能够基于对共享内存节点中数据对象的远程引用提供正常的应用程序服务，降低了分布式系统的内存维护成本。

除了共享内存节点需要进行内存垃圾回收以外，在一些场景中，应用节点也需要对自身维护的内存进行内存垃圾回收。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

响应于对所述应用节点的内存垃圾回收操作，将所述应用节点中正在引用所述共享内存节点中数据对象的远程对象确定为待保留对象；

将所述应用节点中除了所述待保留对象的远程对象清空。

也就是说，当应用节点需要进行内存垃圾回收操作时，若此时有远程对象正在引用共享内存节点中的数据对象，为了能够在内存垃圾回收后继续引用，需要在内存垃圾回收时保留该远程对象，而且可以将该远程对象固定在原来的存储地址中，该远程对象会一直使用相同的地址。由于Java应用端引用远程的对象较少，固定这些远程对象的地址不会对Java应用端的GC造成任何影响。

图6为本申请实施例提供的一种内存共享装置的装置结构图，所述内存共享装置600应用于分布式系统，所述分布式系统包括共享内存节点和多个应用节点，所述共享内存节点所保存的数据对象用于向所述多个应用节点提供对象共享，所述内存共享装置600包括记录单元601、确定单元602和回收单元603：

所述记录单元601，用于响应于所述应用节点中远程对象对所述共享内存节点中数据对象的引用，记录地址信息对，所述地址信息对包括所述远程对象的远程地址和所述远程对象所引用数据对象的本地地址；

所述确定单元602，用于响应于对所述共享内存节点的内存垃圾回收操作，从所记录的地址信息对中的远程地址中确定目标地址，所述目标地址对应的远程对象依然引用所在地址信息对中本地地址对应的数据对象；

所述确定单元602还用于将所述目标地址所引用的数据对象确定为待更新对象；

所述回收单元603，用于基于所述待更新对象对所述共享内存节点执行所述内存垃圾回收操作。

在一种可能的实现方式中，所述确定单元还用于：

响应于对所述共享内存节点的内存垃圾回收操作，将所记录的地址信息对中的远程地址确定为待识别地址；

对所述待识别地址对应的远程对象进行扫描；

若确定所述待识别地址对应的远程对象存在，且未改变对所在地址信息对中本地地址对应的数据对象的引用关系，将所述待识别地址标记为所述目标地址；

若确定所述待识别地址对应的远程对象不存在，或改变了对所在地址信息对中本地地址对应的数据对象的引用关系，将所述待识别地址标记为非目标地址，所述非目标地址所在地址信息对中本地地址对应的数据对象属于可被所述内存垃圾回收操作清理的内存垃圾。

在一种可能的实现方式中，所述待更新对象保存在所述共享内存节点的堆内存空间中的第一本地地址，所述回收单元还用于：

将所述堆内存空间中的数据对象清空，并将所述待更新对象重新保存到所述堆内存空间中的第二本地地址；

将所述目标地址所在地址信息对中的所述第一本地地址更新为所述第二本地地址，得到更新后的地址信息对；

向所述目标地址对应的应用节点发送所述更新后的地址信息对。

在一种可能的实现方式中，所述装置还包括扫描单元：

所述扫描单元，用于对所述目标地址对应的远程对象进行扫描；

若通过所述扫描单元确定所述待识别地址对应的远程对象存在，且未改变对所在地址信息对中本地地址对应的数据对象的引用关系，触发所述回收单元执行所述向所述目标地址对应的应用节点发送所述更新后的地址信息对的操作。

在一种可能的实现方式中，所述回收单元还用于：

将所述共享内存节点的堆内存空间中除了所述待更新对象的数据对象清空。

在一种可能的实现方式中，所述装置还包括识别单元，所述识别单元用于：

响应于对所述应用节点的内存垃圾回收操作，将所述应用节点中正在引用所述共享内存节点中数据对象的远程对象确定为待保留对象；

将所述应用节点中除了所述待保留对象的远程对象清空。

在一种可能的实现方式中，所述共享内存节点所保存的任意一个数据对象为所述多个应用节点中至少两个应用节点所需的数据对象。

在一种可能的实现方式中，所述多个应用节点对应于不同的应用程序。

在一种可能的实现方式中，所述多个应用节点通过远程内存直接访问方式引用所述共享内存节点中的数据对象。

在一种可能的实现方式中，所述装置还包括删除单元，所述删除单元用于将所记录的地址信息对中未被确定出所述目标地址的地址信息对删除。

本申请实施例还提供了一种计算机设备，该计算机设备为前述介绍的计算机设备，可以包括终端设备或服务器，前述的内存共享装置可以配置在该计算机设备中。下面结合附图对该计算机设备进行介绍。

若该计算机设备为终端设备，请参见图7所示，本申请实施例提供了一种终端设备，以终端设备为手机为例：

图7示出的是与本申请实施例提供的终端设备相关的手机的部分结构的框图。参考图7，手机包括：射频(Radio Frequency，简称RF)电路1410、存储器1420、输入单元1430、显示单元1440、传感器1450、音频电路1460、无线保真(Wireless Fidelity，简称WiFi)模块1470、处理器1480、以及电源1490等部件。本领域技术人员可以理解，图7中示出的手机结构并不构成对手机的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

下面结合图7对手机的各个构成部件进行具体的介绍：

RF电路1410可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，特别地，将基站的下行信息接收后，给处理器1480处理；另外，将设计上行的数据发送给基站。通常，RF电路1410包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器(Low NoiseAmplifier，简称LNA)、双工器等。此外，RF电路1410还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。上述无线通信可以使用任一通信标准或协议，包括但不限于全球移动通讯系统(Global System of Mobile communication，简称GSM)、通用分组无线服务(GeneralPacket Radio Service，简称GPRS)、码分多址(Code Division Multiple Access，简称CDMA)、宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，简称WCDMA)、长期演进(Long Term Evolution，简称LTE)、电子邮件、短消息服务(Short Messaging Service，简称SMS)等。

存储器1420可用于存储软件程序以及模块，处理器1480通过运行存储在存储器1420的软件程序以及模块，从而执行手机的各种功能应用以及数据处理。存储器1420可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器1420可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

输入单元1430可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与手机的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，输入单元1430可包括触控面板1431以及其他输入设备1432。触控面板1431，也称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板1431上或在触控面板1431附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。可选的，触控面板1431可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器1480，并能接收处理器1480发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板1431。除了触控面板1431，输入单元1430还可以包括其他输入设备1432。具体地，其他输入设备1432可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种。

显示单元1440可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及手机的各种菜单。显示单元1440可包括显示面板1441，可选的，可以采用液晶显示器(LiquidCrystal Display，简称LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，简称OLED)等形式来配置显示面板1441。进一步的，触控面板1431可覆盖显示面板1441，当触控面板1431检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器1480以确定触摸事件的类型，随后处理器1480根据触摸事件的类型在显示面板1441上提供相应的视觉输出。虽然在图7中，触控面板1431与显示面板1441是作为两个独立的部件来实现手机的输入和输入功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板1431与显示面板1441集成而实现手机的输入和输出功能。

手机还可包括至少一种传感器1450，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器可包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板1441的亮度，接近传感器可在手机移动到耳边时，关闭显示面板1441和/或背光。作为运动传感器的一种，加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；至于手机还可配置的陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。

音频电路1460、扬声器1461，传声器1462可提供用户与手机之间的音频接口。音频电路1460可将接收到的音频数据转换后的电信号，传输到扬声器1461，由扬声器1461转换为声音信号输出；另一方面，传声器1462将收集的声音信号转换为电信号，由音频电路1460接收后转换为音频数据，再将音频数据输出处理器1480处理后，经RF电路1410以发送给比如另一手机，或者将音频数据输出至存储器1420以便进一步处理。

WiFi属于短距离无线传输技术，手机通过WiFi模块1470可以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。虽然图7示出了WiFi模块1470，但是可以理解的是，其并不属于手机的必须构成，完全可以根据需要在不改变发明的本质的范围内而省略。

处理器1480是手机的控制中心，利用各种接口和线路连接整个手机的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1420内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器1420内的数据，执行手机的各种功能和处理数据，从而对手机进行整体监控。可选的，处理器1480可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器1480可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器1480中。

手机还包括给各个部件供电的电源1490(比如电池)，优选的，电源可以通过电源管理系统与处理器1480逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。

尽管未示出，手机还可以包括摄像头、蓝牙模块等，在此不再赘述。

在本实施例中，该终端设备可以应用于分布式系统，所述分布式系统包括共享内存节点和多个应用节点，所述共享内存节点所保存的数据对象用于向所述多个应用节点提供对象共享，所包括的处理器1480还具有以下功能：

响应于所述应用节点中远程对象对所述共享内存节点中数据对象的引用，记录地址信息对，所述地址信息对包括所述远程对象的远程地址和所述远程对象所引用数据对象的本地地址；

响应于对所述共享内存节点的内存垃圾回收操作，从所记录的地址信息对中的远程地址中确定目标地址，所述目标地址对应的远程对象依然引用所在地址信息对中本地地址对应的数据对象；

将所述目标地址所引用的数据对象确定为待更新对象；

基于所述待更新对象对所述共享内存节点执行所述内存垃圾回收操作。若计算机设备为服务器，本申请实施例还提供一种服务器，请参见图8所示，图8为本申请实施例提供的服务器1500的结构图，服务器1500可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上中央处理器(Central Processing Units，简称CPU)1522(例如，一个或一个以上处理器)和存储器1532，一个或一个以上存储应用程序1542或数据1544的存储介质1530(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器1532和存储介质1530可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质1530的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对服务器中的一系列指令操作。更进一步地，中央处理器1522可以设置为与存储介质1530通信，在服务器1500上执行存储介质1530中的一系列指令操作。

服务器1500还可以包括一个或一个以上电源1526，一个或一个以上有线或无线网络接口1550，一个或一个以上输入输出接口1558，和/或，一个或一个以上操作系统1541，例如Windows Server^TM，Mac OS X^TM，Unix^TM,Linux^TM，FreeBSD^TM等等。

上述实施例中由服务器所执行的步骤可以基于图8所示的服务器结构。

另外，本申请实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序用于执行上述实施例提供的方法。

本申请实施例还提供了一种包括指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例提供的方法。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质可以是下述介质中的至少一种：只读存储器(英文：Read-only Memory，缩写：ROM)、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备及系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的设备及系统实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述，仅为本申请的一种具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种内存共享方法，其特征在于，所述方法应用于分布式系统，所述分布式系统包括共享内存节点和多个应用节点，所述共享内存节点所保存的数据对象用于向所述多个应用节点提供对象共享，所述方法包括：

响应于所述应用节点中远程对象对所述共享内存节点中数据对象的引用，记录地址信息对，所述地址信息对包括所述远程对象的远程地址和所述远程对象所引用数据对象的本地地址；

响应于对所述共享内存节点的内存垃圾回收操作，从所记录的地址信息对中的远程地址中确定目标地址，所述目标地址对应的远程对象依然引用所在地址信息对中本地地址对应的数据对象；

将所述目标地址所引用的数据对象确定为待更新对象；

基于所述待更新对象对所述共享内存节点执行所述内存垃圾回收操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述响应于对所述共享内存节点的内存垃圾回收操作，从所记录的地址信息对中的远程地址中确定目标地址，包括：

响应于对所述共享内存节点的内存垃圾回收操作，将所记录的地址信息对中的远程地址确定为待识别地址；

对所述待识别地址对应的远程对象进行扫描；

若确定所述待识别地址对应的远程对象存在，且未改变对所在地址信息对中本地地址对应的数据对象的引用关系，将所述待识别地址标记为所述目标地址；

若确定所述待识别地址对应的远程对象不存在，或改变了对所在地址信息对中本地地址对应的数据对象的引用关系，将所述待识别地址标记为非目标地址，所述非目标地址所在地址信息对中本地地址对应的数据对象属于可被所述内存垃圾回收操作清理的内存垃圾。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待更新对象保存在所述共享内存节点的堆内存空间中的第一本地地址，所述基于所述待更新对象对所述共享内存节点执行所述内存垃圾回收操作，包括：

将所述堆内存空间中的数据对象清空，并将所述待更新对象重新保存到所述堆内存空间中的第二本地地址；

将所述目标地址所在地址信息对中的所述第一本地地址更新为所述第二本地地址，得到更新后的地址信息对；

向所述目标地址对应的应用节点发送所述更新后的地址信息对。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述目标地址对应的远程对象进行扫描；

若确定所述待识别地址对应的远程对象存在，且未改变对所在地址信息对中本地地址对应的数据对象的引用关系，执行所述向所述目标地址对应的应用节点发送所述更新后的地址信息对的操作。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述待更新对象对所述共享内存节点执行所述内存垃圾回收操作，包括：

将所述共享内存节点的堆内存空间中除了所述待更新对象的数据对象清空。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

响应于对所述应用节点的内存垃圾回收操作，将所述应用节点中正在引用所述共享内存节点中数据对象的远程对象确定为待保留对象；

将所述应用节点中除了所述待保留对象的远程对象清空。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的方法，其特征在于，所述共享内存节点所保存的任意一个数据对象为所述多个应用节点中至少两个应用节点所需的数据对象。

8.根据权利要求1-6任意一项所述的方法，其特征在于，所述多个应用节点对应于不同的应用程序。

9.根据权利要求1-6任意一项所述的方法，其特征在于，所述多个应用节点通过远程内存直接访问方式引用所述共享内存节点中的数据对象。

10.根据权利要求1-6任意一项所述的方法，其特征在于，所述从所记录的地址信息对中的远程地址中确定目标地址之后，所述方法还包括：

将所记录的地址信息对中未被确定出所述目标地址的地址信息对删除。

11.一种内存共享装置，其特征在于，所述装置应用于分布式系统，所述分布式系统包括共享内存节点和多个应用节点，所述共享内存节点所保存的数据对象用于向所述多个应用节点提供对象共享，所述装置包括记录单元、确定单元和回收单元：

所述记录单元，用于响应于所述应用节点中远程对象对所述共享内存节点中数据对象的引用，记录地址信息对，所述地址信息对包括所述远程对象的远程地址和所述远程对象所引用数据对象的本地地址；

所述确定单元，用于响应于对所述共享内存节点的内存垃圾回收操作，从所记录的地址信息对中的远程地址中确定目标地址，所述目标地址对应的远程对象依然引用所在地址信息对中本地地址对应的数据对象；

所述确定单元还用于将所述目标地址所引用的数据对象确定为待更新对象；

所述回收单元，用于基于所述待更新对象对所述共享内存节点执行所述内存垃圾回收操作。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述确定单元还用于：

响应于对所述共享内存节点的内存垃圾回收操作，将所记录的地址信息对中的远程地址确定为待识别地址；

对所述待识别地址对应的远程对象进行扫描；

若确定所述待识别地址对应的远程对象存在，且未改变对所在地址信息对中本地地址对应的数据对象的引用关系，将所述待识别地址标记为所述目标地址；

若确定所述待识别地址对应的远程对象不存在，或改变了对所在地址信息对中本地地址对应的数据对象的引用关系，将所述待识别地址标记为非目标地址，所述非目标地址所在地址信息对中本地地址对应的数据对象属于可被所述内存垃圾回收操作清理的内存垃圾。

13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述待更新对象保存在所述共享内存节点的堆内存空间中的第一本地地址，所述回收单元还用于：

将所述堆内存空间中的数据对象清空，并将所述待更新对象重新保存到所述堆内存空间中的第二本地地址；

将所述目标地址所在地址信息对中的所述第一本地地址更新为所述第二本地地址，得到更新后的地址信息对；

向所述目标地址对应的应用节点发送所述更新后的地址信息对。

14.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括处理器以及存储器：

所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求1-10中任意一项所述的内存共享方法。

15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序用于执行权利要求1-10中任意一项所述的内存共享方法。

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