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JNI
開始本篇的內容之前，首先要講一下JNI。Java很好，使用的人很多、應用極 廣，但是Java不是完美的。Java的不足體現在運行速度要比傳統的C++慢上許多之外，還有Java無法直接訪問到操作系統底層如硬件系統，為此 Java提供了JNI來實現對於底層的訪問。JNI，Java Native Interface，它是Java的SDK一部分，JNI允許Java代碼使用以其他語言編寫的代碼和代碼庫，本地程序中的函數也可以調用Java層的函 數，即JNI實現了Java和本地代碼間的雙向交互。
Native
JDK開放給用戶的源碼中隨處可見Native方法，被Native關鍵字聲明的方法說明該方法不是以Java語言實現的，而是以本地語言實現的，Java可以直接拿來用。這里有一個概念，就是本地語言，本地語言這四個字，個人理解應該就是可以和操作系統直接交互的語言。
通過JNI調用C++寫的代碼
下面演示一下如何寫一段簡單的C++代碼，在Java中用一個Native方法去調用的步驟。C++代碼使用到的IDE是Microsoft Visual Studio 2010，這是一款市面上開發C++代碼最常用的IDE，功能強大。OK，接下來一步一步演示一下：
1、寫一段Java代碼。由於我們在Windows環境下，所以用的是一 個.dll文件，如果在Linux環境下的話，用的是一個.so文件。最后C++代碼寫完之后要生成一個.dll/.so文件，生成的文件可以使用 static靜態加載的方法加載進來，也可以通過配置環境變量的方式，這里選擇前者。
public class TestMain { static { System.load("D:" + File.separator + "Hello.dll"); } public native static void Hello(); public static void main(String[] args) { Hello(); } }
2、cmd進入命令行程序中，進入剛才寫的那個類的CLASSPATH下，CLASSPATH就是.class文件所在的根路徑。運行“JNI -jni com.xrq.test1.TestMain” ，表示為指定的類下的Native方法生成.h文件。.h文件是C/C++使用的頭文件，用於將聲明和實現分離，不熟悉C/C++的同學也不用深究
3、進入自己的CLASSPATH底下查看一下有沒有多一個.h文件，我自己這邊的是
這個命名是javah這個命令的實現幫我們命名的，只要多了這個文件就可以了
4、打開VS2010，文件-->新建-->項目，命名為“Hello”，和我們靜態塊中load進去的名字要一致
注意選擇DLL
5、剛才通過javah生成的.h文件復制到Hello目錄下
6、把這個.h添加到項目中，右鍵頭文件-->添加-->現有項，選擇Hello目錄下的“com_xrq_test1_TestMain.h”添加進去就好了
7、右鍵 源文件-->添加-->新建項，選擇.cpp文件，隨便命名，我叫做source.cpp。實現很簡單，就打印一下“Hello”這個字符 串。cout是C++的控制台輸出語句，相當於Java的System.out.print()，endl是換行的意思，所以這整句相當於Java的 System.out.println("Hello");
8、修改“com_xrq_test1_TestMain.h”頭文件中的#include <jni.h>為#include "jni.h"
9、把%JAVA_HOME%/include目錄下的“jni.h”和%JAVA_HOME%/include/win32目錄下的“jni_md.h”兩 個文件復制到Hello目錄下，用剛才添加“com_xrq_test1_TestMain.h”一樣的方式添加這兩個.h文件到頭文件目錄中，這樣目錄 下Hello目錄下應該多出了兩個文件，VS2010工程目錄下應該有3個.h文件。JAVA_HOME就是JDK安裝目錄，不知道的cmd進入命令行，echo %JAVA_HOME%就可以查看了。這一步很重要，沒有這一步，C++程序是無法運行的
10、右鍵項目-->生成，就可以生成.dll文件了
11、剛才生成的.dll文件是32系統下的，32系統的用戶可以直接使用這 個.dll文件了，只要復制到靜態代碼塊指定的目錄下就好了。換句話說，64位系統的用戶是不能使用這個.dll文件的。如果要生成64位計算機可以使用 的.dll文件，還要額外再為64位計算機成生一個.dll文件
下拉菜單里面沒有x64的點擊下拉菜單-->配置管理器配置一下，自己摸索一下就好了，VS2010有自帶x64的
12、生成64位的.dll，復制到D盤下即可，也就是靜態代碼塊里面指定的Hello.dll的路徑
13、運行一下第一步里面寫的Java程序，C++打印的“Hello”就出來了，至此，Java通過JNI調用C++編寫的代碼的功能完成。
有什么心得？
自己完成了這么一個過程，肯定是頗有成就感的，成就感過后，我們可以從這13個步驟中感悟到什么？至少個人有以下心得：
1、1個類中有很多Native方法-->這個類中的所有Native方法生成到1個.h文件中-->本地代碼生成一個.dll/.so文件和一個類的Native方法實現相對應
2、為什么有Native方法的類中必有這么一段代碼
private static native void (); static { registerNatives(); }
現在想來，估計和我們的靜態代碼塊起的作用一樣，都是為這個類導入特定的.dll/.so文件用的。至於為什么不能像我們這么寫，個人猜測，是因為不同的用戶磁盤上的.dll/.so文件位置不固定，和JDK安裝目錄相關？
3、Java不在乎Native方法是用什么語言實現的，只要一來語言能和底層打 交道就好了，二來語言實現完可以提供出來.dll/.so文件。因此同一個Native方法，如果不同的Java虛擬機去調用它，那么結果可能都不同，比 如Object的hashCode()，當然，運行效率也不盡然相同，因為不同的虛擬機對於不同的Native方法有自己的實現。
使用native關鍵字目的
為什么要使用Native Method？
java使用起來非常方便，然而有些層次的任務用java實現起來不容易，或者我們對程序的效率很在意時，問題就來了。
與java環境外交互：
有時java應用需要與java外面的環境交互。這是本地方法存在的主要原因，你可以想想java需要與一些底層系統如操作系統或某些硬件交換信息時的情況。本地方法正是這樣一種交流機制：它為我們提供了一個非常簡潔的接口，而且我們無需去了解java應用之外的繁瑣的細節。
與操作系統交互：
JVM支持着java語言本身和運行時庫，它是java程序賴以生存的平台，它由一個解釋器（解釋字節碼）和一些連接到本地代碼的庫組成。然而不管怎 樣，它畢竟不是一個完整的系統，它經常依賴於一些底層（underneath在下面的）系統的支持。這些底層系統常常是強大的操作系統。通過使用本地方法，我們得以用java實現了jre的與底層系統的交互，甚至JVM的一些部分就是用C寫的，還有，如果我們要使用一些java語言本身沒有提供封裝的操作系統的特性時，我們也需要使用本地方法。
Sun's Java
Sun的解釋器是用C實現的，這使得它能像一些普通的C一樣與外部交互。jre大部分是用java實現的，它也通過一些本地方法與外界交互。例如：類java.lang.Thread 的 setPriority()方法是用java實現的，但是它實現調用的是該類里的本地方法setPriority0()。這個本地方法是用C實現的，並被植入JVM內部，在Windows 95的平台上，這個本地方法最終將調用Win32 SetPriority() API。這是一個本地方法的具體實現由JVM直接提供，更多的情況是本地方法由外部的動態鏈接庫（external dynamic link library）提供，然后被JVM調用。
總的來說，JAVA的native方法適用的情況：
1、為了使用底層的主機平台的某個特性，而這個特性不能通過JAVA API訪問。
2、為了訪問一個老的系統或者使用一個已有的庫，而這個系統或這個庫不是用JAVA編寫的。
3、為了加快程序的性能，而將一段時間敏感的代碼作為本地方法實現。
native關鍵字特點
標識符native可以與所有其它的java標識符連用，但是abstract除外。這是合理的，因為native暗示這些方法是有實現體的，只不過這些實現體是非java的，但是abstract卻顯然的指明這些方法無實現體。native與其它java標識符連用時，其意義同非Native Method並無差別，比如native static表明這個方法可以在不產生類的實例時直接調用，這非常方便，比如當你想用一個native method去調用一個C的類庫時。上面的第三個方法用到了native synchronized，JVM在進入這個方法的實現體之前會執行同步鎖機制（就像java的多線程。）
一個native method方法可以返回任何java類型，包括非基本類型，而且同樣可以進行異常控制。這些方法的實現體可以制一個異常並且將其拋出，這一點與java的方法非常相似。當一個native method接收到一些非基本類型時如Object或一個整型數組時，這個方法可以訪問這非些基本型的內部，但是這將使這個native方法依賴於你所訪問的java類的實現。有一點要牢牢記住：我們可以在一個native method的本地實現中訪問所有的java特性，但是這要依賴於你所訪問的java特性的實現，而且這樣做遠遠不如在java語言中使用那些特性方便和容易。
native method的存在並不會對其他類調用這些本地方法產生任何影響，實際上調用這些方法的其他類甚至不知道它所調用的是一個本地方法。JVM將控制調用本地方法的所有細節。需要注意當我們將一個本地方法聲明為final的情況。用java實現的方法體在被編譯時可能會因為內聯而產生效率上的提升。但是一個native final方法是否也能獲得這樣的好處卻是值得懷疑的，但是這只是一個代碼優化方面的問題，對功能實現沒有影響。
如果一個含有本地方法的類被繼承，子類會繼承這個本地方法並且可以用java語言重寫這個方法（這個似乎看起來有些奇怪），同樣的如果一個本地方法被fianl標識，它被繼承后不能被重寫。
本地方法非常有用，因為它有效地擴充了jvm.事實上，我們所寫的java代碼已經用到了本地方法，在sun的java的並發（多線程）的機制實現中，許多與操作系統的接觸點都用到了本地方法，這使得java程序能夠超越java運行時的界限。有了本地方法，java程序可以做任何應用層次的任務。