JVM从零学习（五）本地方法

本地方法

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所持有，很多其他的编程语言都有这一机制，比如在C++中你可以用extern “C”告诉C++编译器去调试一个C的函数。
• 在定义一个Native method时，并不提供实现体，因为其实现体是由非Java语言在外面实现的。

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。
• 与操作系统交互
• Sun‘s Java

本地方法栈

• Java虚拟机栈用于管理Java方法的调用，而本地方法栈用于管理本地方法的调用。
• 本地方法栈，也是线程私有的。
• 允许被实现成固定或者是可动态扩展的内存大小。
  • 如果线程请求分配的栈容量超过本地方法栈允许的最大容量，Java虚拟机将会抛出一个StackOverflowError异常
  • 如果本地方法栈可以动态扩展，并且尝试扩展的时候无法申请到足够的内存，或者在创建新的线程时没有足够的内存去创建对应的本地方法栈，那么Java虚拟机将会抛出一个OutOfMemoryError异常。
• 本地方法是使用C语言实现的。
• 它的具体做法是Native Method Stack中登记Native方法，在Execution Engine执行时加载本地方法库。
• 当某一个线程调用一个本地方法时，它进入了一个全新的并且不再受虚拟机限制的世界。它和虚拟机拥有同样的权限。
  • 本地方法可以通过本地方法接口来访问虚拟机内部的运行时数据区。
  • 它甚至可以直接使用本地处理器中的寄存器。
  • 直接从本地内存的堆中分配任意数量的内存。
• 并不是所有的JVM都支持本地方法。因为Java虚拟机规范并没有明确要求本地方法栈的使用语言、具体实现方式、数据结构等。如果JVM产品不打算支持Native方法，也可以无需实现本地方法栈。
• 在HotSpot JVM中，直接将本地方法栈和虚拟机栈合二为一。