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全面了解Java中Native关键字的作用

程序员文章站 2024-03-13 15:38:15
初次遇见 native是在 java.lang.object 源码中的一个hashcode方法: public native int hashcode();...

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)。

全面了解Java中Native关键字的作用

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

全面了解Java中Native关键字的作用

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

全面了解Java中Native关键字的作用

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,呵呵

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。

以上这篇全面了解java中native关键字的作用就是小编分享给大家的全部内容了,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持。