Java中的native关键字是什么？

Question

在玩这个谜题(这是一个Java关键字琐事游戏)时,我遇到了native关键字.

Java中的native关键字用于什么？

Answer 1

使事情更清晰的最小例子:

Main.java:

public class Main {
    public native int square(int i);
    public static void main(String[] args) {
        System.loadLibrary("Main");
        System.out.println(new Main().square(2));
    }
}

Main.c:

#include <jni.h>
#include "Main.h"

JNIEXPORT jint JNICALL Java_Main_square(
    JNIEnv *env, jobject obj, jint i) {
  return i * i;
}

编译并运行:

sudo apt-get install build-essential openjdk-7-jdk
export JAVA_HOME='/usr/lib/jvm/java-7-openjdk-amd64'
javac Main.java
javah -jni Main
gcc -shared -fpic -o libMain.so -I${JAVA_HOME}/include \
  -I${JAVA_HOME}/include/linux Main.c
java -Djava.library.path=. Main

输出:

4

在Ubuntu 14.04 AMD64上测试.还使用了Oracle JDK 1.8.0_45.

GitHub上的示例供您玩.

必须使用_1C函数名转义Java包/文件名中的下划线,如下所述:在包含下划线的Android包名中调用JNI函数

解释:

它允许您:

• 使用Java中的任意汇编代码调用已编译的动态加载库(此处用C语言编写)
• 并将结果返回Java

这可以用于:

• 使用更好的CPU汇编指令(不是CPU便携式)在关键部分编写更快的代码
• 进行直接系统调用(不是OS便携式)

与低便携性的权衡.

您也可以从C调用Java,但必须首先在C中创建JVM:如何从C++调用Java函数？

Android NDK

除了您必须使用Android样板来设置它之外,这个概念在此上下文中完全相同.

官方NDK存储库包含"规范"示例,例如hello-jni app:

• https://github.com/googlesamples/android-ndk/blob/4df5a2705e471a0818c6b2dbc26b8e315d89d307/hello-jni/app/src/main/java/com/example/hellojni/HelloJni.java#L39
• https://github.com/googlesamples/android-ndk/blob/4df5a2705e471a0818c6b2dbc26b8e315d89d307/hello-jni/app/src/main/cpp/hello-jni.c#L27

在您unzip的.apk使用NDK Android上的O,你可以看到预编译.so对应下的本地代码lib/arm64-v8a/libnative-lib.so.

TODO确认:此外,file /data/app/com.android.appname-*/oat/arm64/base.odex它说它是一个共享库,我认为是AOT预编译的.dex对应于ART中的Java文件,另请参阅:Android中的ODEX文件是什么？那么Java实际上也可以通过native接口运行？

OpenJDK 8中的示例

让我们找到Object#clonejdk8u60-b27中定义的位置.

我们将得出结论,它是通过native调用实现的.

首先我们发现:

find . -name Object.java

这导致我们jdk/src/share/classes/java/lang/Object.java#l212:

protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;

现在是困难的部分,找到克隆在所有间接中的位置.帮助我的查询是:

find . -iname object.c

可以找到可能实现Object的本机方法的C或C++文件.它将我们引向jdk/share/native/java/lang/Object.c#l47:

static JNINativeMethod methods[] = {
    ...
    {"clone",       "()Ljava/lang/Object;",   (void *)&JVM_Clone},
};

JNIEXPORT void JNICALL
Java_java_lang_Object_registerNatives(JNIEnv *env, jclass cls)
{
    (*env)->RegisterNatives(env, cls,
                            methods, sizeof(methods)/sizeof(methods[0]));
}

这导致我们的JVM_Clone符号:

grep -R JVM_Clone

这导致我们到hotspot/src/share/vm/prims/jvm.cpp#l580:

JVM_ENTRY(jobject, JVM_Clone(JNIEnv* env, jobject handle))
    JVMWrapper("JVM_Clone");

在扩展了一堆宏之后,我们得出结论,这是定义点.

Answer 2

它标志着一种方法,它将用其他语言实现,而不是用Java实现.它与JNI(Java Native Interface)一起使用.

过去使用本机方法来编写性能关键部分,但随着Java变得越来越快,这现在不太常见了.当时需要本机方法

• 您需要从Java调用用其他语言编写的库.

• 您需要访问只能从其他语言(通常为C)访问的系统或硬件资源.实际上,许多与真实计算机(例如磁盘和网络IO)交互的系统功能只能这样做,因为它们调用本机代码.

另请参阅 Java本地接口规范

Answer 3

该native关键字应用于方法,以指示该方法是使用JNI(Java Native Interface)在本机代码中实现的.

Answer 4

直起了Java语言规范:

一种native在依赖于平台的代码中实现的方法,通常用另一种编程语言编写,例如C,C++,FORTRAN或汇编语言.native方法的主体仅以分号给出,表示省略了实现,而不是块.

Answer 5

正如SLaks所回答的那样,该native关键字用于调用本机代码.

它也被GWT用于实现javascript方法.

Answer 6

实现本机代码的函数声明为native.

Java Native Interface(JNI)是一个编程框架,它使在Java虚拟机(JVM)中运行的Java代码能够调用本机应用程序(特定于硬件和操作系统平台的程序)和用库编写的库来调用.其他语言,如C,C++和汇编.

http://en.wikipedia.org/wiki/Java_Native_Interface

Answer 7

NATIVE是非访问修饰符.它只能应用于METHOD.它表示方法或代码的PLATFORM-DEPENDENT实现.

Answer 8

native是java中的一个关键字,用于制作未实现的结构(方法),就像抽象一样,但它依赖于平台,例如本机代码,从本机堆栈执行而不是java堆栈.

Answer 9

• native 是java中的关键字,它表示依赖于平台.
• native方法充当Java(JNI)和其他编程语言之间的接口.

Answer 10

native由于功能或性能原因，Java方法为 Java 代码提供了一种调用操作系统本机代码的机制。

例子：

• java.lang.Rutime（github 上的源代码）包含以下本地方法定义

606  public native int availableProcessors();
617  public native long freeMemory();
630  public native long totalMemory();
641  public native long maxMemory();
664  public native void gc();

在Runtime.classOpenJDK对应的文件中，位于 中JAVA_HOME/jmods/java.base.jmod/classes/java/lang/Runtime.class，包含这些方法并用ACC_NATIVE( 0x0100)标记，并且这些方法不包含Code 属性，这意味着这些方法在Runtime.class文件中没有任何实际的编码逻辑：

• 方法 13 availableProcessors：标记为 native 并且没有 Code 属性
• 方法 14 freeMemory：标记为 native 并且没有 Code 属性
• 方法 15 totalMemory：标记为 native 并且没有 Code 属性
• 方法 16 maxMemory：标记为 native 并且没有 Code 属性
• 方法 17 gc：标记为 native 并且没有 Code 属性

实际上的编码逻辑在对应的Runtime.c文件中：

42  #include "java_lang_Runtime.h"
43
44  JNIEXPORT jlong JNICALL
45  Java_java_lang_Runtime_freeMemory(JNIEnv *env, jobject this)
46  {
47      return JVM_FreeMemory();
48  }
49
50  JNIEXPORT jlong JNICALL
51  Java_java_lang_Runtime_totalMemory(JNIEnv *env, jobject this)
52  {
53      return JVM_TotalMemory();
54  }
55
56  JNIEXPORT jlong JNICALL
57  Java_java_lang_Runtime_maxMemory(JNIEnv *env, jobject this)
58  {
59      return JVM_MaxMemory();
60  }
61
62  JNIEXPORT void JNICALL
63  Java_java_lang_Runtime_gc(JNIEnv *env, jobject this)
64  {
65      JVM_GC();
66  }
67  
68  JNIEXPORT jint JNICALL
69  Java_java_lang_Runtime_availableProcessors(JNIEnv *env, jobject this)
70  {
71      return JVM_ActiveProcessorCount();
72  }

这些C编码被编译到libjava.so(Linux) 或libjava.dll(Windows) 文件中，位于JAVA_HOME/jmods/java.base.jmod/lib/libjava.so：

参考

• Java 本机方法要点