6. JVM-本地方法接口

系列文章目录

1. JVM与Java体系结构

2. JVM-类加载子系统

3. JVM-运行时数据区概述及线程

4. JVM-程序计数器(PC寄存器)

5. JVM-虚拟机栈

6. JVM-本地方法接口

7. JVM-本地方法栈

8. JVM-堆

9. JVM-方法区

10.JVM-StringTable/StringPool

11.JVM-垃圾回收概述

12.JVM-垃圾回收相关算法

13.JVM-垃圾回收相关概念

14.JVM-垃圾回收器


6. JVM-本地方法接口_第1张图片

1. 什么是本地方法

        简单地讲,一个Native Method是一个Java调用非Java代码的接囗。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."(本地方法是一个非Java的方法,它的具体实现是非Java代码的实现)

在定义一个native method时,并不提供实现体(有些像定义一个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。

例子1:比如Object有很多native修饰的方法

6. JVM-本地方法接口_第2张图片

 例子2:

package _02;
​
public class _25_IhaveNatives {
    // 跟抽象方法或接口很像,但实际上是有方法体的,只是方法体用C、C++实现的
    public native void Native1(int x);
​
    native static public long Native2();
​
    native synchronized private float Native3(Object o);
​
    native void Natives(int[] ary) throws Exception;
}

标识符native可以与其它java标识符连用,但是abstract除外

2. 为什么使用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(Java起来的时候C、C++是最热的时候,往大树上靠,而JavaScript也是蹭Java的热度)。

2.1. 与Java环境的交互

        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。

2.2. 与操作系统的交互

        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的与底层系统的交互,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。

2.3. 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的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Windows 95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JVM调用。

JVM不是真实的操作系统,所以还要跟C、C++打交道。

6. JVM-本地方法接口_第3张图片

3. 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。(大多数都能摆脱C、C++了,优化也基本可以与C、C++媲美了)

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