JVM--先說本地方法接口


本地方法接口

在講Java虛擬機運行時數據區中本地方法棧之前,我們先來說說運行時數據區之外的一個叫本地方法接口的東西簡稱JNI(Java Native Interface)

 

 

簡單來講,一個Native Method就是一個java調用非java代碼的接口,一個Native Method 是這樣一個java方法:該方法的底層實現由非Java語言實現,比如C。這個特征並非java特有,很多其他的編程語言都有這一機制,比如在C++ 中,你可以用extern “C” 告知C++ 編譯器去調用一個C的函數。
在定義一個native method時,並不提供實現體(有些像定義一個Java interface),因為其實現體是由非java語言在外面實現的。
本地接口的作用是融合不同的編程語言為java所用,它的初衷是融合C/C++程序。
標識符native可以與其他所有的java標識符連用,但是abstract除外。

/**
 * 本地方法
 */
public  class IHaveNatives {

    //abstract 沒有方法體
    public abstract void abstractMethod(int x);

    //native 和 abstract不能共存,native是有方法體的,由C語言來實現
    public native void Native1(int x);

    native static public long Native2();

    native synchronized private float Native3(Object o);

    native void Native4(int[] array) throws Exception;

}

 

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,如擦偶偶系統或某些硬件交換信息時的情況。本地方法正式這樣的一種交流機制: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應用之外的繁瑣細節。
  • 與操作系統交互(比如線程最后要回歸於操作系統線程)
    JVM支持着java語言本身和運行庫,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,但是它實現調用的事該類里的本地方法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。

現 狀

目前該方法的是用越來越少了,除非是與硬件有關的應用,比如通過java程序驅動打印機或者java系統管理生產設備,在企業級應用已經比較少見。因為現在的異構領域間的通信很發達,比如可以使用Socket通信,也可以是用Web Service等等,不多做介紹。


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