JVM详解（六&七）本地方法接口-本地方法库-本地方法栈

JVM详解（六&七）本地方法接口-本地方法库-本地方法栈

• 在这里感谢尚硅谷JVM(宋红康)，在此记录一下自己详细对学习笔记，希望对你有所帮助。
• • 06&07本地方法接口-本地方法库-本地方法栈
  • • 什么是本地方法？
    • 为什么要使用Native Method ?
    • 现状
  • 本地方法栈

在这里感谢尚硅谷JVM(宋红康)，在此记录一下自己详细对学习笔记，希望对你有所帮助。

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06&07本地方法接口-本地方法库-本地方法栈

什么是本地方法？

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 isprovided 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Javainterface)，因为其实现体是由非java语言在外面实现的。

本地接口的作用是融合不同的编程语言为Java所用，它的初衷是融合C/C++程序。

public class IHaveNatives {
    public native void Native1(int x);

    native static public long Native2();

    native synchronized private float Native3(Object o);

    native void Native4(int[] art) throws Exception;
}
           

标识符native可以与所有其它的java标识符连用，但是abstract除外。

为什么要使用Native Method ?

Java使用起来非常方便，然而有些层次的任务用Java实现起来不容易，或者我们对程序的效率很在意时，问题就来了。

●与Java环境外交互:

**有时Java应用需要与Java外面的环境交互，这是本地方法存在的主要原因。**你可以想想Java需要与一些底层系统，如操作系统或某些硬件交换信息时的情况。本地方法正是这样一种交流机制:它为我们提供了一个非常简洁的接口，而且我们无需去了解Java应用之外的繁琐的细节。

●与操作系统交互:

JVM支持着Java语言本身和运行时库，它是Java程序赖以生存的平台，它由一个解释器(解释字节码)和一些连接到本地代码的库组成。然而不管怎样，它毕竟不是一个完整的系统，它经常依赖于一些底层系统的支持。这些底层系统常常是强大的操作系统。**通过使用本地方法，我们得以用Java实现了jre的与底层系统的交互，甚至JVM的一些部分就是用c写的。**还有，如果我们要使用一些Java语言本身没有提供封装的操作系统的特性时，我们也需要使用本地方法。

●Sun’ s Java

Sun的解释器是用C实现的，这使得它能像一些普通的C一样与外部交互。jre大部分是用Java实现的，它也通过一些本地方法与外界交互。 例如:类java.lang. Thread的setPriority() 方法是用Java实现的，但是它实现调用的是该类里的本地方法setPriority0()。这个本地方法是用c实现的，并被植入JVM内部，在windows 95

的平台上，这个本地方法最终将调用win32 SetPriority() API。 这是一个本地方

法的具体实现由JVM直接提供，更多的情况是本地方法由外部的动态链接库，

(external dynamic link library) 提供，然后被JVM调用。

现状

目前该方法使用的越来越少了，除非是与硬件有关的应用，比如通过Java程序驱动打印机或者Java系统管理生产设备，在企业级应用中已经比较少见。因为现在的异构领域间的通信很发达，比如可以使用Socket通信，也可以使用web Service等等， 不多做介绍。

本地方法栈

●Java虛拟机栈用于管理Java方法的调用，而本地方法栈用于管理本地方法

的调用。

●本地方法栈，也是线程私有的。

允许被实现成固定或者是可动态扩展的内存大小。(在内存溢出方面是相同的)

➢如果线程请求分配的栈容量超过本地方法栈允许的最大容量，Java虚拟机将会。

抛出一个StackOverflowError 异常。

➢如果本地方法栈可以动态扩展，并且在尝试扩展的时候无法申请到足够的内存，

或者在创建新的线程时没有足够的内存去创建对应的本地方法栈，那么Java虚拟机将会抛出一个OutOfMemoryError 异常。

●本地方法是使用C语言实现的。

●它的具体做法是Native Method Stack中登记native方法，在Execution Engine 执行时加载本地方法库。

●当某个线程调用一个本地方法时，它就进入了一个全新的并且不再受虚拟

机限制的世界。它和虚拟机拥有同样的权限。

➢本地方法可以通过本地方法接口来访问虚拟机内部的运行时数据区。

➢它甚至可以直接使用本地处理器中的寄存器

➢直接从本地内存的堆中分配任意数量的内存。

●并不是所有的JVM都支持本地方法。因为Java虚拟机规范并没有明确要求9

**本地方法栈的使用语言、具体实现方式、数据结构等。**如果JVM产品不打算支持native方法，也可以无需实现本地方法栈。

●在Hotspot JVM中， 直接将本地方法栈和虚拟机栈合二为-。

public synchronized void start() {
    /**
     * This method is not invoked for the main method thread or "system"
     * group threads created/set up by the VM. Any new functionality added
     * to this method in the future may have to also be added to the VM.
     *
     * A zero status value corresponds to state "NEW".
     */
    if (threadStatus != 0)
        throw new IllegalThreadStateException();

    /* Notify the group that this thread is about to be started
     * so that it can be added to the group's list of threads
     * and the group's unstarted count can be decremented. */
    group.add(this);

    boolean started = false;
    try {
        start0();
        started = true;
    } finally {
        try {
            if (!started) {
                group.threadStartFailed(this);
            }
        } catch (Throwable ignore) {
            /* do nothing. If start0 threw a Throwable then
              it will be passed up the call stack */
        }
    }
}

private native void start0();
           

在Thread类中start()又调用了start0()这个本地方法，所以说合二为一