java关键字之native使用

系统管理员 2022-12-01 11:43 240阅读 0赞

### java关键字之native使用 ###

*   *  一、认识 native 即 JNI,Java Native Interface
     *  二、用 Java 调用 C 的“Hello，JNI”
     *  三、JNI 调用 C 流程图
     *  四、其他介绍

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代码进行交互操作的API，称为Java Native Interface (Java本地接口)。

## 二、用 Java 调用 C 的“Hello，JNI” ##

我们需要按照下面的步骤进行：

**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，下面可以手动写。  
**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  
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 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTQzNDQ2Njg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

## 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。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。

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