Java Academy · Leçon

MemorySegment et Arena

Allouez de la mémoire hors tas

MemorySegment et Arena est une leçon Java Academy gratuite sur CoddyKit. Ceci est la leçon 2 sur 4. Tu peux lire la leçon complète ci-dessous gratuitement — puis la pratiquer en direct dans le navigateur avec un éditeur de code intégré et un tuteur IA 24/7. Elle fait partie du parcours d'apprentissage Java Academy, et ta progression se synchronise sur le web et l'application CoddyKit. Le cours Java Academy comprend 4 leçons au total.

Mémoire hors tas

FFM modélise la mémoire native hors tas avec deux types centraux : MemorySegment représente une région contiguë de mémoire, et Arena contrôle sa durée de vie.

Ensemble, ils remplacent la gestion manuelle et non sûre des tampons d’autrefois.

Qu’est-ce qu’une MemorySegment

Une MemorySegment est une fenêtre typée sur un bloc de mémoire. Elle connaît sa taille et sa durée de vie, et chaque accès est vérifié par rapport aux limites.

Les segments peuvent être hors tas (natifs) ou encapsuler un tableau situé sur le tas.

Qu’est-ce qu’une Arena

Une Arena alloue des segments et définit le moment où ils sont libérés. Lorsque l’arène est fermée, tous ses segments deviennent invalides en une seule étape déterministe.

Arena.ofConfined() : un seul fil d’exécution, fermeture explicite
Arena.ofShared() : accès depuis plusieurs fils d’exécution
Arena.global() : jamais libérée
Arena.ofAuto() : libérée par le GC

Allouer un segment

Une arène confinée dans une instruction try-with-resources constitue le modèle habituel. Allouez les octets, utilisez-les, puis la fermeture libère tout.

import java.lang.foreign.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        try (Arena arena = Arena.ofConfined()) {
            MemorySegment seg = arena.allocate(16);
            System.out.println("Allocated bytes: " + seg.byteSize());
        }
        System.out.println("Arena closed, memory freed");
    }
}

Écrire et lire

Vous lisez et écrivez au moyen d’accesseurs typés qui prennent une ValueLayout et un décalage. Cela garantit que les accès sont correctement typés et alignés.

import java.lang.foreign.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        try (Arena arena = Arena.ofConfined()) {
            MemorySegment seg = arena.allocate(ValueLayout.JAVA_INT);
            seg.set(ValueLayout.JAVA_INT, 0, 42);
            int value = seg.get(ValueLayout.JAVA_INT, 0);
            System.out.println("Stored and read: " + value);
        }
    }
}

Allouer des emplacements typés

Au lieu de compter les octets bruts, allouez selon la disposition. arena.allocate(JAVA_INT) réserve exactement le nombre d’octets nécessaire, correctement alignés, pour un entier.

Cela évite les calculs manuels de taille.

Tableaux de valeurs

Pour stocker plusieurs éléments, allouez une disposition de séquence ou transmettez un nombre d’éléments. L’accès par index utilise un décalage calculé à partir de la taille de l’élément.

import java.lang.foreign.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        try (Arena arena = Arena.ofConfined()) {
            MemorySegment ints = arena.allocate(ValueLayout.JAVA_INT, 5);
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                ints.setAtIndex(ValueLayout.JAVA_INT, i, i * 10);
            }
            System.out.println("Element 3: " + ints.getAtIndex(ValueLayout.JAVA_INT, 3));
        }
    }
}

Vérification des limites

Lire ou écrire en dehors d’un segment provoque une IndexOutOfBoundsException. Accéder à un segment après la fermeture de son arène provoque une IllegalStateException.

Ces vérifications rendent la mémoire FFM sûre, contrairement à celle de JNI.

Confinement

Une arène confinée lie ses segments au fil d’exécution qui les a créés. Tout autre fil d’exécution qui y accède provoque une WrongThreadException.

Pour une mémoire réellement partagée, utilisez Arena.ofShared(), qui autorise les accès depuis plusieurs fils d’exécution à faible coût.

Travailler avec des chaînes

FFM propose des fonctions utilitaires pour faire le lien entre les chaînes Java et les chaînes C. allocateUtf8String (ou, dans les versions récentes, allocateFrom) écrit une chaîne terminée par un caractère nul, et getUtf8String en relit une.

import java.lang.foreign.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        try (Arena arena = Arena.ofConfined()) {
            MemorySegment cString = arena.allocateUtf8String("hello");
            System.out.println("Read back: " + cString.getUtf8String(0));
        }
    }
}

Choisir une Arena

Principes directeurs :

Tampons de courte durée utilisés par un seul fil d’exécution : ofConfined()
Partagés entre plusieurs fils d’exécution : ofShared()
Durée de vie gérée par le GC : ofAuto()
Constantes valables pour tout le processus : global()

Vérification rapide

Rappelez-vous ce qui détermine le moment où la mémoire native est libérée.

Récapitulatif

Vous avez appris à gérer la mémoire hors tas :

MemorySegment : une région de mémoire dont les limites sont vérifiées
Arena : contrôle la durée de vie (confinée, partagée, automatique ou globale)
Accès typés via ValueLayout avec get/set et getAtIndex
Sécurité assurée par la vérification des limites et le confinement

Ensuite : appeler des fonctions natives avec des descripteurs d’appels descendants.

Questions Fréquemment Posées

La leçon « MemorySegment et Arena » est-elle gratuite ?

Oui — le texte complet de « MemorySegment et Arena » est gratuit à lire ici sur le web. Pour la pratiquer de manière interactive (un éditeur de code intégré et un tuteur IA 24/7) et déverrouiller le reste du cours Java Academy, passe à CoddyKit PRO. Le cours Java Academy comprend 4 leçons au total.

Qu'est-ce que j'apprendrai dans « MemorySegment et Arena » ?

Allouez de la mémoire hors tas Tu pratiques Java Academy avec du code pratique que tu exécutes directement dans le navigateur, et un tuteur IA 24/7 répond à tes questions au fur et à mesure que tu avances dans la leçon.

Dois-je avoir de l'expérience pour commencer Java Academy ?

Aucune expérience préalable n'est requise. Java Academy sur CoddyKit est structuré pour les débutants jusqu'aux apprenants avancés, donc tu peux commencer ici ou depuis le début et avancer à ton rythme. Ceci est la leçon 2 sur 4.

Combien de temps prend la leçon « MemorySegment et Arena » ?

La plupart des leçons CoddyKit prennent environ 5–10 minutes. Chacune est courte et interactive, tu progresses régulièrement et tu repiques exactement où tu t'es arrêté sur le web et l'app.

Peux-tu écrire et exécuter du code dans cette leçon Java Academy ?

Oui. Chaque leçon Java Academy inclut un éditeur de code intégré, tu écris et exécutes du vrai code directement dans ton navigateur et tu reçois des retours IA instantanés — aucune configuration locale requise.

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