Java Native关键字 Java Native关键字原理及作用解析

时间:2021-01-28 门罗的魔术师人气:0

初次遇见 native是在 java.lang.Object 源码中的一个hashCode方法：

public native int hashCode();

为什么有个native呢？这是我所要学习的地方。所以下面想要总结下native。

一、认识 native 即 JNI,Java Native Interface

凡是一种语言，都希望是纯。比如解决某一个方案都喜欢就单单这个语言来写即可。Java平台有个用户和本地C代码进行互操作的API，称为Java Native Interface (Java本地接口)。

二、用 Java 调用 C 的“Hello，JNI”

我们需要按照下班方便的步骤进行：

1、创建一个Java类，里面包含着一个 native 的方法和加载库的方法 loadLibrary。HelloNative.java 代码如下：

public class HelloNative
{
  static
  {
    System.loadLibrary("HelloNative");
  }
   
  public static native void sayHello();
   
  @SuppressWarnings("static-access")
  public static void main(String[] args)
  {
    new HelloNative().sayHello();
  }
}

首先让大家注意的是native方法，那个加载库的到后面也起作用。native 关键字告诉编译器（其实是JVM）调用的是该方法在外部定义，这里指的是C。如果大家直接运行这个代码， JVM会告之：“A Java Exception has occurred.”控制台输出如下：

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)

这是程序使用它的时候，虚拟机说不知道如何找到sayHello。下面既可以手动写，自然泥瓦匠是用

2、运行javah，得到包含该方法的C声明头文件.h

将HelloNative.java ，简单地 javac javah，如图

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 这个文件，在/%JAVA_HOME%include

3、根据头文件，写C实现本地方法。

这里我们简单地实现这个sayHello方法如下：

#include "HelloNative.h"
#include <stdio.h>
 
JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloNative_sayHello
{
  printf("Hello，JNI");  
}

4、生成dll共享库，然后Java程序load库，调用即可。

在Windows上，MinGW GCC 运行如下

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库是64位的。然后运行 HelloNative：

java HelloNative

终于成功地可以看到控制台打印如下：

Hello，JNI

三、JNI 调用 C 流程图

四、其他介绍

native是与C++联合开发的时候用的！java自己开发不用的！

使用native关键字说明这个方法是原生函数，也就是这个方法是用C/C++语言实现的，并且被编译成了DLL，由java去调用。
这些函数的实现体在DLL中，JDK的源代码中并不包含，你应该是看不到的。对于不同的平台它们也是不同的。这也是java的底层机制，实际上java就是在不同的平台上调用不同的native方法实现对操作系统的访问的。

1。native 是用做java 和其他语言（如c++）进行协作时用的

也就是native 后的函数的实现不是用java写的

2。既然都不是java，那就别管它的源代码了

native的意思就是通知操作系统，
这个函数你必须给我实现，因为我要使用。
所以native关键字的函数都是操作系统实现的，
java只能调用。

java是跨平台的语言，既然是跨了平台，所付出的代价就是牺牲一些对底层的控制，而java要实现对底层的控制，就需要一些其他语言的帮助，这个就是native的作用了

Java不是完美的，Java的不足除了体现在运行速度上要比传统的C++慢许多之外，Java无法直接访问到操作系统底层（如系统硬件等)，为此Java使用native方法来扩展Java程序的功能。

　　可以将native方法比作Java程序同Ｃ程序的接口，其实现步骤：

　　１、在Java中声明native()方法，然后编译；

　　２、用javah产生一个.h文件；

　　３、写一个.cpp文件实现native导出方法，其中需要包含第二步产生的.h文件（注意其中又包含了JDK带的jni.h文件）；

　　４、将第三步的.cpp文件编译成动态链接库文件；

　　５、在Java中用System.loadLibrary()方法加载第四步产生的动态链接库文件，这个native()方法就可以在Java中被访问了。

JAVA本地方法适用的情况

1.为了使用底层的主机平台的某个特性，而这个特性不能通过JAVA API访问

2.为了访问一个老的系统或者使用一个已有的库，而这个系统或这个库不是用JAVA编写的

3.为了加快程序的性能，而将一段时间敏感的代码作为本地方法实现。

加载全部内容