Java之本地方法

本地方法就是直接和硬件打交道的一个软件模块，由虚拟机来执行调用。当我们的JAVA应用程序声明了本地方法就会通过虚拟就调用本地方法，本地方法中主要是实现一些对硬件的处理。

一、为什么会有本地方法呢？它的作用是什么？

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。
1>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。
2>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（underneath在下面的）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。

还有其它和硬件有关的操作都是通过本地方法来实现的。

二、JVM怎样使Native Method跑起来
我们知道，当一个类第一次被使用到时，这个类的字节码会被加载到内存，并且只会回载一次。在这个被加载的字节码的入口维持着一个该类所有方法描述符的list，这些方法描述符包含这样一些信息：方法代码存于何处，它有哪些参数，方法的描述符（public之类）等等。
如果一个方法描述符内有native，这个描述符块将有一个指向该方法的实现的指针。这些实现在一些DLL文件内，但是它们会被操作系统加载到java程序的地址空间。当一个带有本地方法的类被加载时，其相关的DLL并未被加载，因此指向方法实现的指针并不会被设置。当本地方法被调用之前，这些DLL才会被加载，这是通过调用java.system.loadLibrary()实现的

三、实现本地方法的实例（该实例我是从网上看得）

1.装入和链接本地方法

本Java程序的作用是使用一个本地方法print(),代替Java类库中的打印方法System.out.println()。

public class HelloWorld {

private native String print(String s);

public static void main(String[] args) {

String s= new String("HelloWorld");

newHelloWorld().print(s);

}

static {

System.loadLibrary("lib—native.dll ");

}

}

 

当Java程序运行开始时,调用Java API类库中System类的方法load()装入一个平台相关的本地库,传递给System.load的参数是一个库名,程序员可以用单个库去存储任意数目的类所需要的本地方法。这时虚拟机内部为每个类装入器维持了一个列表,存放已经装入的本地库。如果下层的操作系统不支持动态链接,本地方法库必须预先链接到虚拟机上。意识是说通过应用程序把本地方法的库加载到虚拟机中。

2. 编写本地方法
　　先给出编写本地方法的例子：
#include <jni.h>

 

//该头文件是执行命令 javah HelloWord 生成的。

#include <stdio.h>
void Java_—HelloWorld_—print(JNIEnv *env, jobject obj, jstring jstr)
{
　char *str_—copy;
　const char *str_—chars;
　int str_—length;
　
　str_—chars = (*env)->GetStringUTFChars(env, jstr, NULL);
　
　str_—length = (*env)->GetStringUTFLength(env, jstr) + 1;
　str_—copy = (char*) malloc(str_—length * sizeof(char));
　strncpy(str_—copy, str_—chars, str_—length);
　
　(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, jstr, str_—chars);
　
　str_—copy［str_—length-1］ = 0;
　printf("%s", str_—cpy);
　return;
}

本地方法的第一个参数是JNI 接口指针，接口指针指向一个指针数组，数组的每个元素指向一个接口函数。本地代码通过调用JNI接口函数访问Java 虚拟机的特定功能。接口指针的结构如图2所示。