Java Native關(guān)鍵字原理及作用解析
初次遇見 native是在 java.lang.Object 源碼中的一個(gè)hashCode方法:
public native int hashCode();
為什么有個(gè)native呢?這是我所要學(xué)習(xí)的地方。所以下面想要總結(jié)下native。
一、認(rèn)識(shí) native 即 JNI,Java Native Interface
凡是一種語言,都希望是純。比如解決某一個(gè)方案都喜歡就單單這個(gè)語言來寫即可。Java平臺(tái)有個(gè)用戶和本地C代碼進(jìn)行互操作的API,稱為Java Native Interface (Java本地接口)。
二、用 Java 調(diào)用 C 的“Hello,JNI”
我們需要按照下班方便的步驟進(jìn)行:
1、創(chuàng)建一個(gè)Java類,里面包含著一個(gè) native 的方法和加載庫的方法 loadLibrary。HelloNative.java 代碼如下:
public class HelloNative{ static { System.loadLibrary('HelloNative'); } public static native void sayHello(); @SuppressWarnings('static-access') public static void main(String[] args) { new HelloNative().sayHello(); }}
首先讓大家注意的是native方法,那個(gè)加載庫的到后面也起作用。native 關(guān)鍵字告訴編譯器(其實(shí)是JVM)調(diào)用的是該方法在外部定義,這里指的是C。如果大家直接運(yùn)行這個(gè)代碼, JVM會(huì)告之:“A Java Exception has occurred.”控制臺(tái)輸出如下:
Exception in thread 'main' java.lang.UnsatisfiedLinkError: no HelloNative in java.library.pathat java.lang.ClassLoader.loadLibrary(Unknown Source)at java.lang.Runtime.loadLibrary0(Unknown Source)at java.lang.System.loadLibrary(Unknown Source)at HelloNative.<clinit>(HelloNative.java:5)
這是程序使用它的時(shí)候,虛擬機(jī)說不知道如何找到sayHello。下面既可以手動(dòng)寫,自然泥瓦匠是用
2、運(yùn)行javah,得到包含該方法的C聲明頭文件.h
將HelloNative.java ,簡(jiǎn)單地 javac javah,如圖
就得到了下面的 HelloNative.h文件 :
/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */#include <jni.h>/* Header for class HelloNative */ #ifndef _Included_HelloNative#define _Included_HelloNative#ifdef __cplusplusextern 'C' {#endif/* * Class: HelloNative * Method: sayHello * Signature: ()V */JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloNative_sayHello (JNIEnv *, jclass); #ifdef __cplusplus}#endif#endif
jni.h 這個(gè)文件,在/%JAVA_HOME%include
3、根據(jù)頭文件,寫C實(shí)現(xiàn)本地方法。
這里我們簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)這個(gè)sayHello方法如下:
#include 'HelloNative.h'#include <stdio.h> JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloNative_sayHello{ printf('Hello,JNI'); }
4、生成dll共享庫,然后Java程序load庫,調(diào)用即可。
在Windows上,MinGW GCC 運(yùn)行如下
gcc -m64 -Wl,--add-stdcall-alias -I'C:Program FilesJavajdk1.7.0_71include' -I'C:Program FilesJavajdk1.7.0_71includeincludewin32' -shared -o HelloNative.dll HelloNative.c
-m64表示生成dll庫是64位的。然后運(yùn)行 HelloNative:
java HelloNative
終于成功地可以看到控制臺(tái)打印如下:
Hello,JNI
三、JNI 調(diào)用 C 流程圖
四、其他介紹
native是與C++聯(lián)合開發(fā)的時(shí)候用的!java自己開發(fā)不用的!
使用native關(guān)鍵字說明這個(gè)方法是原生函數(shù),也就是這個(gè)方法是用C/C++語言實(shí)現(xiàn)的,并且被編譯成了DLL,由java去調(diào)用。這些函數(shù)的實(shí)現(xiàn)體在DLL中,JDK的源代碼中并不包含,你應(yīng)該是看不到的。對(duì)于不同的平臺(tái)它們也是不同的。這也是java的底層機(jī)制,實(shí)際上java就是在不同的平臺(tái)上調(diào)用不同的native方法實(shí)現(xiàn)對(duì)操作系統(tǒng)的訪問的。
1。native 是用做java 和其他語言(如c++)進(jìn)行協(xié)作時(shí)用的
也就是native 后的函數(shù)的實(shí)現(xiàn)不是用java寫的
2。既然都不是java,那就別管它的源代碼了
native的意思就是通知操作系統(tǒng), 這個(gè)函數(shù)你必須給我實(shí)現(xiàn),因?yàn)槲乙褂谩? 所以native關(guān)鍵字的函數(shù)都是操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的, java只能調(diào)用。java是跨平臺(tái)的語言,既然是跨了平臺(tái),所付出的代價(jià)就是犧牲一些對(duì)底層的控制,而java要實(shí)現(xiàn)對(duì)底層的控制,就需要一些其他語言的幫助,這個(gè)就是native的作用了
Java不是完美的,Java的不足除了體現(xiàn)在運(yùn)行速度上要比傳統(tǒng)的C++慢許多之外,Java無法直接訪問到操作系統(tǒng)底層(如系統(tǒng)硬件等),為此Java使用native方法來擴(kuò)展Java程序的功能。
可以將native方法比作Java程序同C程序的接口,其實(shí)現(xiàn)步驟:
1、在Java中聲明native()方法,然后編譯;
2、用javah產(chǎn)生一個(gè).h文件;
3、寫一個(gè).cpp文件實(shí)現(xiàn)native導(dǎo)出方法,其中需要包含第二步產(chǎn)生的.h文件(注意其中又包含了JDK帶的jni.h文件);
4、將第三步的.cpp文件編譯成動(dòng)態(tài)鏈接庫文件;
5、在Java中用System.loadLibrary()方法加載第四步產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)鏈接庫文件,這個(gè)native()方法就可以在Java中被訪問了。
JAVA本地方法適用的情況
1.為了使用底層的主機(jī)平臺(tái)的某個(gè)特性,而這個(gè)特性不能通過JAVA API訪問
2.為了訪問一個(gè)老的系統(tǒng)或者使用一個(gè)已有的庫,而這個(gè)系統(tǒng)或這個(gè)庫不是用JAVA編寫的
3.為了加快程序的性能,而將一段時(shí)間敏感的代碼作為本地方法實(shí)現(xiàn)。
以上就是本文的全部?jī)?nèi)容,希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助,也希望大家多多支持好吧啦網(wǎng)。
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