20200730 尚硅谷 JVM 06 - 本地方法接口

06 - 本地方法接口

什么是本地方法?

简单地讲,一个 Native Method 就是一个 Java 调用非 Java 代码的接口。一个Native Method 是这样一个 Java 方法:该方法的实现由非 Java 语言实现,比如 C 。这个特征并非 Java 所特有,很多其它的编程语言都有这一机制,比如在 C++ 中,你可以用 extern "C" 告知 C++ 编译器去调用一个 C 的函数。

" A native method is a Java method whose implementation is provided by non-java code. "

在定义一个 native method 时,并不提供实现体(有些像定义ー个 Java interface ),因为其实现体是由非 Java 语言在外面实现的。

本地接口的作用是融合不同的编程语言为 Java 所用,它的初衷是融合 C/C ++程序

为什么要使用 Native Method ?

Java 使用起来非常方便,然而有些层次的任务用 Java 实现起来不容易,或者我们对程序的效率很在意时,问题就来了。

  • 与 Java 环境外交互:

    有时 Java 应用需要与 Java 外面的环境交互,这是本地方法存在的主要原因。你可以想想 Java 需要与一些底层系统,如操作系统或某些硬件交换信息时的情况。本地方法正是这样一种交流机制:它为我们提供了一个非常简洁的接口而且我们无需去了解 Java 应用之外的繁琐的细节。

  • 与操作系统交互:

    JVM 支持着 Java 语言本身和运行时库,它是 Java 程序赖以生存的平台,它由一个解释器(解释字节码)和一些连接到本地代码的库组成。然而不管怎样,它毕竟不是一个完整的系统,它经常依赖于一些底层系统的支持。这些底层系统常常是强大的操作系统。通过使用本地方法,我们得以用 Java 实现了 jre 与底层系统的交互,甚至 JVM 的一些部分就是用 C 写的。还有,如果我们要使用一些 Java 语言本身没有提供封装的操作系统的特性时,我们也需要使用本地方法。

  • Sun's Java

    Sun 的解释器是用 C 实现的,这使得它能像一些普通的 C 一样与外部交互。 jre 大部分是用 Java 实现的,它也通过一些本地方法与外界交互。例如:类 java.lang.Thread#setPriority() 方法是用 Java 实现的,但是它实现调用的是该类里的本地方法 setPriority0() 。这个本地方法是用 C 实现的,并被植入 JVM 内部,在 Windows95 的平台上,这个本地方法最终将调用 Win32 SetPriority() API。这是一个本地方法的具体实现由 JVM 直接提供,更多的情况是本地方法由外部的动态链接库( external dynamic link library )提供,然后被 J V M 调用。

标识符 native 可以与所有其它的 Java 标识符连用,但是 abstract 除外

现状

目前该方法使用的越来越少了,除非是与硬件有关的应用,比如通过 Java 程序驱动打印机或者 Java 系统管理生产设备,在企业级应用中已经比较少见。因为现在的异构领域间的通信很发达,比如可以使用 Socket 通信,也可以使用 Web Service 等等,不多做介绍。

JVM怎样使Native Method跑起来

​ 我们知道,当一个类第一次被使用到时,这个类的字节码会被加载到内存,并且只会回载一次。在这个被加载的字节码的入口维持着一个该类所有方法描述符的 list,这些方法描述符包含这样一些信息:方法代码存于何处,它有哪些参数,方法的描述符(public之类)等等。

​ 如果一个方法描述符内有 native,这个描述符块将有一个指向该方法的实现的指针。这些实现在一些DLL文件内,但是它们会被操作系统加载到java程序的地址空间。当一个带有本地方法的类被加载时,其相关的DLL并未被加载,因此指向方法实现的指针并不会被设置。当本地方法被调用之前,这些DLL才会被加载,这是通过调用java.system.loadLibrary() 实现的。

posted @ 2020-07-30 16:50  流星<。)#)))≦  阅读(264)  评论(0编辑  收藏  举报