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沐瑶 / LearningNotes

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陌溪 authored 2020-07-06 19:21 . add jvm blog

本地方法接口

什么是本地方法

简单地讲,一个Native Methodt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。

image-20200706164139252

代码举例说明Native方法是如何编写的

/**
 * 本地方法
 *
 * @author: 陌溪
 * @create: 2020-07-06-16:45
 */
public class IhaveNatives {
    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;
}

需要注意的是:标识符native可以与其它java标识符连用,但是abstract除外

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。

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。

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。

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setpriorityo()。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JVw调用。

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。

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