简单地讲,一个native method是一个java调用非java代码的接囗
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 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.”(本地方法是一个非java的方法,它的具体实现是非java代码的实现)
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。
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。
jdk中的例子:
thread 线程类中的方法,java启用线程其底层还是要去调用操作系统的线程:
需要注意的是:标识符native可以与其它java标识符连用,但是abstract除外
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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环境外的交互 :有时java应用需要与java外面的硬件环境交互,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。
与操作系统的交互 : 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。
java 本身 : 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。
目前该方法使用的越来越少了(jdk内部除外,指的是自定义本地方法),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。
前面说到,java虚拟机栈于管理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。 其主要的设计规则 和 java虚拟机栈一样:
允许被实现成固定或者是可动态扩展的内存大小(在内存溢出方面和虚拟机栈相同)
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。
本地方法一般是使用c/c++语言实现的。 当调用 此类方 法时, 将不再将该方法压入 虚拟机栈,而是在native method stack(本地方法栈)中登记native方法,在execution engine(执行引擎) 执行时加载本地方法库。
注意事项:
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,和jvm同一个层级,。
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一。 即在调用 普通方法时,创建java虚拟机栈帧,并压入栈中,当下个方法执行 本地方法时,将切换到 本地方法栈,进行调用, 运行在一起