第六章 本地方法接口

我们前面讲过了运行时数据区的PC寄存器和虚拟机栈。现在先跳出运行时数据区，讲一下本地方法接口。

什么是本地方法？

1. 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 告知C++编译器去调用一个C的函数。
2. “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）
3. 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。
4. 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。

比如Object类中的getClass方法。其生命为public final native Class<?> getClass(); 其没有方法体，其实呢？他是有方法体的，只是你看不得到，他是由非java语言实现的。

举例：

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。而且native和abstract有本质的区别。native是本地方法，方法体是非java语言写的，我们没有看到而已。而abstract是抽象方法，是没有方法体的。

public class IHaveNatives {
    public native void Native1(int x);

    public native static long Native2();

    private native synchronized float Native3(Object o);

    native void Native4(int[] ary) throws Exception;
    
}

为什么要使用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。

1、与Java环境外交互：

有时Java应用需要与Java外面的硬件环境交互，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、与操作系统交互

虽然Java代码(编译为字节码文件后)是运行在JVM上的，但是JVM毕竟不是真实的操作系统，他还是需要依赖操作系统运行的。而操作系统是用c和c++写的。比如Java的线程会在操作系统中对应一个线程。

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。

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。

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。