第六章 本地方法接口

0. 前情提要

图1 JVM架构

前几章讲完了类加载器子系统、运行时数据区的虚拟机栈和PC寄存器。这一节先穿插一节本地方法接口和本地方法库，再介绍本地方法栈。

1. 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 is provided 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。

图2 本地方法举例

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

2. 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。