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hashCode方法:
public native int hashCode();
為什么有個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 native 即 JNI,Java Native Interface
凡是一種語言,都希望是純。比如解決某一個方案都喜歡就單單這個語言來寫即可。Java平臺有個用戶和本地C代碼進行互操作的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行:
1、創(chuàng)建一個Java類,里面包含著一個 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,那個加載庫的到后面也起作用。native 關(guān)鍵字告訴編譯器(其實是JVM)調(diào)用的是該方法在外部定義,這里指的是C。如果大家直接運行這個代碼, JVM會告之:“A Java Exception has occurred.”控制臺輸出如下:
Exception in thread "main" java.lang.UnsatisfiedLinkError: no HelloNative in java.library.path
at 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候,虛擬機說不知道如何找到sayHello。下面既可以手動寫,自然泥瓦匠是用
2、運行javah,得到包含該方法的C聲明頭文件.h
將HelloNative.java ,簡單地 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 __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
* Class: HelloNative
* Method: sayHello
* Signature: ()V
*/
JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloNative_sayHello
(JNIEnv *, jclass);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
jni.h 這個文件,在/%JAVA_HOME%include
3、根據(jù)頭文件,寫C實現(xiàn)本地方法。
這里我們簡單地實現(xiàn)這個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 運行如下
gcc -m64 -Wl,--add-stdcall-alias -I"C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_71\include" -I"C:\Program Files\Java\jdk1.7.0_71\include\include\win32" -shared -o HelloNative.dll HelloNative.c
-m64表示生成dll庫是64位的。然后運行 HelloNative:
java HelloNative
終于成功地可以看到控制臺打印如下:
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)的時候用的!java自己開發(fā)不用的!
使用native關(guān)鍵字說明這個方法是原生函數(shù),也就是這個方法是用C/C++語言實現(xiàn)的,并且被編譯成了DLL,由java去調(diào)用。
這些函數(shù)的實現(xiàn)體在DLL中,JDK的源代碼中并不包含,你應(yīng)該是看不到的。對于不同的平臺它們也是不同的。這也是java的底層機制,實際上java就是在不同的平臺上調(diào)用不同的native方法實現(xiàn)對操作系統(tǒng)的訪問的。
1。native 是用做java 和其他語言(如c++)進行協(xié)作時用的
也就是native 后的函數(shù)的實現(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),
- 這個函數(shù)你必須給我實現(xiàn),因為我要使用。
- 所以native關(guān)鍵字的函數(shù)都是操作系統(tǒng)實現(xiàn)的,
- java只能調(diào)用。
java是跨平臺的語言,既然是跨了平臺,所付出的代價就是犧牲一些對底層的控制,而java要實現(xiàn)對底層的控制,就需要一些其他語言的幫助,這個就是native的作用了
Java不是完美的,Java的不足除了體現(xiàn)在運行速度上要比傳統(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,其實現(xiàn)步驟:
?。?、在Java中聲明native()方法,然后編譯;
?。病⒂胘avah產(chǎn)生一個.h文件;
?。?、寫一個.cpp文件實現(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);
?。?、將第三步的.cpp文件編譯成動態(tài)鏈接庫文件;
?。怠⒃贘ava中用System.loadLibrary()方法加載第四步產(chǎn)生的動態(tài)鏈接庫文件,這個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平臺的某個特性,而這個特性不能通過JAVA API訪問
2.為了訪問一個老的系統(tǒng)或者使用一個已有的庫,而這個系統(tǒng)或這個庫不是用JAVA編寫的
3.為了加快程序的性能,而將一段時間敏感的代碼作為本地方法實現(xiàn)。
以上就是本文的全部內(nèi)容,希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助,也希望大家多多支持腳本之家。
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