Java的native关键字
今天研究Java基礎(chǔ)類庫,Object類的時候,發(fā)現(xiàn)了一個關(guān)鍵字:native
咦?這是個什么東東?它認識我,我可不認識它!
嘿嘿,沒關(guān)系,baidu一下。
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java native關(guān)鍵字
?一. 什么是Native Method
?? 簡單地講,一個Native Method就是一個java調(diào)用非java代碼的接口。一個Native Method是這樣一個java的方法:該方法的實現(xiàn)由非java語言實現(xiàn),比如C。這個特征并非java所特有,很多其它的編程語言都有這一機制,比如在C++中,你可以用extern "C"告知C++編譯器去調(diào)用一個C的函數(shù)。
???"A native method is a Java method whose implementation is provided by non-java code."
?? 在定義一個native method時,并不提供實現(xiàn)體(有些像定義一個java interface),因為其實現(xiàn)體是由非java語言在外面實現(xiàn)的。,下面給了一個示例:???
??????? 標識符native可以與所有其它的java標識符連用,但是abstract除外。這是合理的,因為native暗示這些方法是有實現(xiàn)體的,只不過這些實現(xiàn)體是非java的,但是abstract卻顯然的指明這些方法無實現(xiàn)體。native與其它java標識符連用時,其意義同非Native Method并無差別。
??? 一個native method方法可以返回任何java類型,包括非基本類型,而且同樣可以進行異常控制。這些方法的實現(xiàn)體可以自制一個異常并且將其拋出,這一點與java的方法非常相似。
??? native method的存在并不會對其他類調(diào)用這些本地方法產(chǎn)生任何影響,實際上調(diào)用這些方法的其他類甚至不知道它所調(diào)用的是一個本地方法。JVM將控制調(diào)用本地方法的所有細節(jié)。
??? 如果一個含有本地方法的類被繼承,子類會繼承這個本地方法并且可以用java語言重寫這個方法(這個似乎看起來有些奇怪),同樣的如果一個本地方法被fianl標識,它被繼承后不能被重寫。
?? 本地方法非常有用,因為它有效地擴充了jvm.事實上,我們所寫的java代碼已經(jīng)用到了本地方法,在sun的java的并發(fā)(多線程)的機制實現(xiàn)中,許多與操作系統(tǒng)的接觸點都用到了本地方法,這使得java程序能夠超越j(luò)ava運行時的界限。有了本地方法,java程序可以做任何應(yīng)用層次的任務(wù)。
二.為什么要使用Native Method
?? java使用起來非常方便,然而有些層次的任務(wù)用java實現(xiàn)起來不容易,或者我們對程序的效率很在意時,問題就來了。
?? 與java環(huán)境外交互:
?? 有時java應(yīng)用需要與java外面的環(huán)境交互。這是本地方法存在的主要原因,你可以想想java需要與一些底層系統(tǒng)如操作系統(tǒng)或某些硬件交換信息時的情況。本地方法正是這樣一種交流機制:它為我們提供了一個非常簡潔的接口,而且我們無需去了解java應(yīng)用之外的繁瑣的細節(jié)。
?? 與操作系統(tǒng)交互:
?? JVM支持著java語言本身和運行時庫,它是java程序賴以生存的平臺,它由一個解釋器(解釋字節(jié)碼)和一些連接到本地代碼的庫組成。然而不管怎樣,它畢竟不是一個完整的系統(tǒng),它經(jīng)常依賴于一些底層(underneath在下面的)系統(tǒng)的支持。這些底層系統(tǒng)常常是強大的操作系統(tǒng)。通過使用本地方法,我們得以用java實現(xiàn)了jre的與底層系統(tǒng)的交互,甚至JVM的一些部分就是用C寫的,還有,如果我們要使用一些java語言本身沒有提供封裝的操作系統(tǒng)的特性時,我們也需要使用本地方法。
??? Sun's Java
??? Sun的解釋器是用C實現(xiàn)的,這使得它能像一些普通的C一樣與外部交互。jre大部分是用java實現(xiàn)的,它也通過一些本地方法與外界交互。例如:類java.lang.Thread 的 setPriority()方法是用java實現(xiàn)的,但是它實現(xiàn)調(diào)用的是該類里的本地方法setPriority0()。這個本地方法是用C實現(xiàn)的,并被植入JVM內(nèi)部,在Windows 95的平臺上,這個本地方法最終將調(diào)用Win32 SetPriority() API。這是一個本地方法的具體實現(xiàn)由JVM直接提供,更多的情況是本地方法由外部的動態(tài)鏈接庫(external dynamic link library)提供,然后被JVM調(diào)用。
三.JVM怎樣使Native Method跑起來:
??? 我們知道,當(dāng)一個類第一次被使用到時,這個類的字節(jié)碼會被加載到內(nèi)存,并且只會回載一次。在這個被加載的字節(jié)碼的入口維持著一個該類所有方法描述符的list,這些方法描述符包含這樣一些信息:方法代碼存于何處,它有哪些參數(shù),方法的描述符(public之類)等等。
??? 如果一個方法描述符內(nèi)有native,這個描述符塊將有一個指向該方法的實現(xiàn)的指針。這些實現(xiàn)在一些DLL文件內(nèi),但是它們會被操作系統(tǒng)加載到j(luò)ava程序的地址空間。當(dāng)一個帶有本地方法的類被加載時,其相關(guān)的DLL并未被加載,因此指向方法實現(xiàn)的指針并不會被設(shè)置。當(dāng)本地方法被調(diào)用之前,這些DLL才會被加載,這是通過調(diào)用java.system.loadLibrary()實現(xiàn)的。
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?? 最后需要提示的是,使用本地方法是有開銷的,它喪失了java的很多好處。如果別無選擇,我們可以選擇使用本地方法。
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可以將native方法比作Java程序同C程序的接口,其實現(xiàn)步驟:
1、在Java中聲明native()方法,然后編譯;
2、用javah產(chǎn)生一個.h文件;
3、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);
4、將第三步的.cpp文件編譯成動態(tài)鏈接庫文件;
5、在Java中用System.loadLibrary()方法加載第四步產(chǎn)生的動態(tài)鏈接庫文件,這個native()方法就可以在Java中被訪問了。
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具體實現(xiàn)方法可以從網(wǎng)上查找,這里就不寫了
不過,又引出兩個東西:javah.exe命令和JNI
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自己寫了一個調(diào)用VB的DLL的例子,不過還沒寫完,調(diào)用函數(shù)部分不會寫,只寫了加載DLL的過程
JAVA部分:
VB部分:
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的Java的native关键字的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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