JVM学习(二)——Native方法

在学习JVM运行机制的时候,发现本地方法区是用于执行Native方法的;故有此疑问,什么是Native方法呢?


什么是Native方法

一个Native Method就是一个java调用非java代码的接口(NDK也跟这有关吗?(疑问
一个Native Method由非java语言实现

  • 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
    eg:
public class IHaveNatives
    {
      native public void Native1( int x ) ;
      native static public long Native2() ;
      native synchronized private float Native3( Object o ) ;
      native void Native4( int[] ary ) throws Exception ;
    } 

这些方法的声明描述了一些非java代码在这些java代码里看起来像什么样子

标识符native可以与所有其它的java标识符连用
abstract除外;因为native暗示这些方法是有实现体的,只不过这些实现体是非java的,但是abstract却显然的指明这些方法无实现体
native与其它java标识符连用时,其意义同非Native Method并无差别

native static表明这个方法可以在不产生类的实例时直接调用,这非常方便;

上面的第三个方法用到了native synchronized,JVM在进入这个方法的实现体之前会执行同步锁机制(就像java的多线程。)

  • native方法可以返回任何Java类型,也能够实现异常控制;

  • 这些方法的实现提制造一个异常并且将其抛出,这点与Java的方法类似;

  • 当native方法接受到一些非基本类型时,该方法能够访问这些非基本类型的内部,但这将会使native方法依赖于所访问的Java类的实现;这样做不如在Java语言中使用哪些特性方便

  • native method的存在并不会对其他类调用这些本地方法产生任何影响,实际上调用这些方法的其他类甚至不知道它所调用的是一个本地方法

  • JVM将控制调用本地方法的所有细节

  • 一个含有本地方法的类被继承,子类会继承这个本地方法并且可以用java语言重写这个方法(这个似乎看起来有些奇怪),同样的如果一个本地方法被fianl标识,它被继承后不能被重写

  • 本地方法扩充了JVM;

为什么使用Native方法

Java对一些层次的任务用Java实现不容易;
对某些程序效率不高;

Java与Java外的环境交互

这是本地方法存在的主要原因;例如,Java与一些底层系统如操作系统或某些硬件交换信息;
native方法提供了一个非常简洁的接口,而无需了解Java应用之外的细节;

与操作系统交互

JVM支持Java语言本身和运行时库;JVM也依赖于一些底层的支持;通过使用本地方法让Java实现了jre与地层系统的交互;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‘Java

Sun的解释器是用C实现的;jre大部分用Java实现,其通过一些本地方法与外界交互;例如:java.lang.Thread的setPriority()方法使用Java实现,但其实现调用的是该类的本地方法setPriority0();这个本地方式用C实现,被植入JVM内部;

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。

JVM如何运行Native方法

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。


学习资料:http://blog.csdn.net/wike163/article/details/6635321

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