Native方法 native关键字详解

╰+哭是因爲堅強的太久メ 2021-11-10 15:36 342阅读 0赞

# 1，关于native关键字 #

想必读者已经了解过native关键字了。这里笔者就大致囊括一下，被native关键字修饰的方法叫做本地方法，本地方法和其它方法不一样，本地方法意味着和平台有关，因此使用了native的程序可移植性都不太高。另外native方法在JVM中运行时数据区也和其它方法不一样，它有专门的本地方法栈。native方法主要用于加载文件和动态链接库，由于Java语言无法访问操作系统底层信息（比如：底层硬件设备等），这时候就需要借助C语言来完成了。被native修饰的方法可以被C语言重写。

# 2，使用native关键字 #

**使用步骤**

*  Java程序中声明native修饰的方法，类似于abstract修饰的方法，只有方法签名，没有方法实现。编译该java文件，会产生一个.class文件。
 *  使用javah编译上一步产生的class文件，会产生一个.h文件。
 *  写一个.cpp文件实现上一步中.h文件中的方法。
 *  将上一步的.cpp文件编译成动态链接库文件.dll。
 *  最后就可以使用System或是Runtime中的loadLibrary()方法加载上一步的产生的动态连接库文件了。

### 一. 什么是Native Method ###

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的方法：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（有些像定义一个java interface），因为其实现体是由非java语言在外面实现的。，下面给了一个示例：

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 ;    
     }

*  和abstract方法很像
 *  标识符native可以与所有其它的java标识符连用，但是abstract除外。这是合理的，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，比如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，比如当你想用一个native method去调用一个C的类库时。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。）
 *  一个native method方法可以返回任何java类型，包括非基本类型，而且同样可以进行异常控制。这些方法的实现体可以制一个异常并且将其抛出，这一点与java的方法非常相似。当一个native method接收到一些非基本类型时如Object或一个整型数组时，这个方法可以访问这非些基本型的内部，但是这将使这个native方法依赖于你所访问的java类的实现。有一点要牢牢记住：我们可以在一个native method的本地实现中访问所有的java特性，但是这要依赖于你所访问的java特性的实现，而且这样做远远不如在java语言中使用那些特性方便和容易。
 *  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。需要注意当我们将一个本地方法声明为final的情况。用java实现的方法体在被编译时可能会因为内联而产生效率上的提升。但是一个native final方法是否也能获得这样的好处却是值得怀疑的，但是这只是一个代码优化方面的问题，对功能实现没有影响。
 *  如果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。
 *  本地方法非常有用，因为它有效地扩充了jvm.事实上，我们所写的java代码已经用到了本地方法，在sun的java的并发（多线程）的机制实现中，许多与操作系统的接触点都用到了本地方法，这使得java程序能够超越java运行时的界限。有了本地方法，java程序可以做任何应用层次的任务。

> 引用： 自己动手写一个Native方法在java中调用[http://www.cnblogs.com/szlbm/p/5504603.html][http_www.cnblogs.com_szlbm_p_5504603.html]  
> 别人对上述链接的总结：[https://www.cnblogs.com/HDK2016/p/7226840.html][https_www.cnblogs.com_HDK2016_p_7226840.html]

1  public class TestMain
     2 {
     3     static
     4     {
     5         System.load("D:" + File.separator + "Hello.dll");
     6     }
     7     
     8     public native static void Hello();
     9     
    10     public static void main(String[] args)
    11     {
    12         Hello();
    13     }
    14 }

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**有什么心得？**

自己完成了这么一个过程，肯定是颇有成就感的，成就感过后，我们可以从这13个步骤中感悟到什么？至少个人有以下心得：

1、1个类中有很多Native方法-->这个类中的所有Native方法生成到1个.h文件中-->本地代码生成一个.dll/.so文件和一个类的Native方法实现相对应

2、为什么有Native方法的类中必有这么一段代码 ？？？

1 private static native void ();
    2 static {
    3         registerNatives();
    4     }

现在想来，估计和我们的静态代码块起的作用一样，都是为这个类导入特定的.dll/.so文件用的。至于为什么不能像我们这么写，个人猜测，是因为不同的用户磁盘上的.dll/.so文件位置不固定，和JDK安装目录相关？

3、Java不在乎Native方法是用什么语言实现的，只要一来语言能和底层打 交道就好了，二来语言实现完可以提供出来.dll/.so文件。因此同一个Native方法，如果不同的Java虚拟机去调用它，那么结果可能都不同，比 如Object的hashCode()，当然，运行效率也不尽然相同，因为不同的虚拟机对于不同的Native方法有自己的实现。

[http_www.cnblogs.com_szlbm_p_5504603.html]: https://links.jianshu.com/go?to=http%3A%2F%2Fwww.cnblogs.com%2Fszlbm%2Fp%2F5504603.html
[https_www.cnblogs.com_HDK2016_p_7226840.html]: https://links.jianshu.com/go?to=https%3A%2F%2Fwww.cnblogs.com%2FHDK2016%2Fp%2F7226840.html
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