天天看點

九、本地方法棧

1、本地方法

簡單地講,一個Native Method是一個Java調用非Java代碼的接囗。一個Native Method是這樣一個Java方法:該方法的實作由非Java語言實作,比如C。

這個特征并非Java所特有,很多其它的程式設計語言都有這一機制,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。

“A native method is a Java method whose implementation is provided by non-java code.”(本地方法是一個Java的方法,它的具體實作是非Java代碼的實作)。

在定義一個native method時,并不提供實作體(有些像定義一個Java interface),因為其實作體是由非java語言在外面實作的。

本地接口的作用是融合不同的程式設計語言為Java所用,它的初衷是融合C/C++程式。

為什麼要使用Native Method?

Java使用起來非常友善,然而有些層次的任務用Java實作起來不容易,或者我們對程式的效率很在意時,問題就來了。

與Java環境外互動

有時Java應用需要與Java外面的環境互動,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,如作業系統或某些硬體交換資訊時的情況。

本地方法正是這樣一種交流機制: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應用之外的繁瑣的細節。

與作業系統的互動

JVM支援着Java語言本身和運作時庫,它是Java程式賴以生存的平台,它由一個解釋器(解釋位元組碼)和一些連接配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,它經常依賴于底層系統的支援。這些底層系統常常是強大的作業系統。

通過使用本地方法,我們得以用Java實作了jre的與底層系統的互動,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作業系統的特性時,我們也需要使用本地方法。

Sun’s Java

Sun的解釋器是用C實作的,這使得它能像一些普通的C一樣與外部互動。JRE大部分是用Java實作的,它也通過一些本地方法與外界互動。

例如:類java.lang.Thread的setPriority( )方法是用Java實作的,但是它實作調用的是該類裡的本地方法setPriority0( )。這個本地方法是用C實作的,并被植入JVM内部在Windows 95的平台上,這個本地方法最終将調用Win32 setpriority( ) API。

這是一個本地方法的具體實作由JVM直接提供,更多的情況是本地方法由外部的動态連結庫(external dynamic link library)提供,然後被JVM調用。

本地方法的現狀

目前該方法使用的越來越少了,除非是與硬體有關的應用,比如通過Java程式驅動列印機或者Java系統管理生産裝置,在企業級應用中已經比較少見。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,也可以使用Web Service等等,不多做介紹。

2、注意事項

當某個線程調用一個本地方法時,它就進入了一個全新的并且不再受虛拟機限制的世界。它和虛拟機擁有同樣的權限。

本地方法可以通過本地方法接口來通路虛拟機内部的運作時資料區,它甚至可以直接使用本地處理器中的寄存器,直接從本地記憶體的堆中配置設定任意數量的記憶體。

并不是所有的JVM都支援本地方法。因為Java虛拟機規範并沒有明确要求本地方法棧的使用語言、具體實作方式、資料結構等。如果JVM産品不打算支援native方法,也可以無需實作本地方法棧。

在Hotspot JVM中,直接将本地方法棧和虛拟機棧合二為一。

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