20200730 尚硅谷 JVM 06

06 - 本地方法接口

什么是本地方法？

简单地讲，一个 Native Method 就是一个 Java 调用非 Java 代码的接口。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. "

在定义一个 native method 时，并不提供实现体（有些像定义ー个 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。

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。

• 与 Java 环境外交互：

  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，它经常依赖于一些底层系统的支持。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 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#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 Windows95 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 J V M 调用。

标识符 native 可以与所有其它的 Java 标识符连用，但是 abstract 除外

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。

JVM怎样使Native Method跑起来

​ 我们知道，当一个类第一次被使用到时，这个类的字节码会被加载到内存，并且只会回载一次。在这个被加载的字节码的入口维持着一个该类所有方法描述符的 list，这些方法描述符包含这样一些信息：方法代码存于何处，它有哪些参数，方法的描述符（public之类）等等。

​ 如果一个方法描述符内有 native，这个描述符块将有一个指向该方法的实现的指针。这些实现在一些DLL文件内，但是它们会被操作系统加载到java程序的地址空间。当一个带有本地方法的类被加载时，其相关的DLL并未被加载，因此指向方法实现的指针并不会被设置。当本地方法被调用之前，这些DLL才会被加载，这是通过调用java.system.loadLibrary() 实现的。