ylbtech-杂项-Java:JNI

JNI是Java Native Interface的缩写,它提供了若干的API实现了Java和其他语言的通信主要是C&C++)。从Java1.1开始,JNI标准成为java平台的一部分,它允许Java代码和其他语言写的代码进行交互。JNI一开始是为了本地已编译语言,尤其是C和C++而设计的,但是它并不妨碍你使用其他编程语言,只要调用约定受支持就可以了。使用java与本地已编译的代码交互,通常会丧失平台可移植性。但是,有些情况下这样做是可以接受的,甚至是必须的。例如,使用一些旧的库,与硬件、操作系统进行交互,或者为了提高程序的性能。JNI标准至少要保证本地代码能工作在任何Java 虚拟机环境

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JNI的角色

JNI可以这样与本地程序进行交互
1、你可以使用JNI来实现“本地方法”(native methods),并在JAVA程序中调用它们。
2、JNI支持一个“调用接口”(invocation interface),它允许你把一个JVM嵌入到本地程序中。本地程序可以链接一个实现了JVM的本地库,然后使用“调用接口”执行JAVA语言编写的软件模块。例如,一个用C语言写的浏览器可以在一个嵌入式JVM上面执行从网上下载下来的applets。
 

JNI的副作用

一旦使用JNI,JAVA程序就丧失了JAVA平台的两个优点:
1、程序不再跨平台。要想跨平台,必须在不同的系统环境下重新编译本地语言部分。
2、程序不再是绝对安全的,本地代码的不当使用可能导致整个程序崩溃。一个通用规则是,你应该让本地方法集中在少数几个类当中。这样就降低了JAVA和C之间的耦合性。
 

应用场合

当你开始着手准备一个使用JNI的项目时,请确认是否还有替代方案。应用程序使用JNI会带来一些副作用。下面给出几个方案,可以避免使用JNI的时候,达到与本地代码进行交互的效果:
1、JAVA程序和本地程序使用TCP/IP或者IPC进行交互
2、当用JAVA程序连接本地数据库时,使用JDBC提供的API
3、JAVA程序可以使用分布式对象技术,如JAVA IDL API
这些方案的共同点是,JAVA和C处于不同的线程,或者不同的机器上。这样,当本地程序崩溃时,不会影响到JAVA程序。
下面这些场合中,同一进程内JNI的使用无法避免
1、程序当中用到了JAVA API不提供的特殊系统环境才会有的特征而跨进程操作又不现实
2、你可能想访问一些己有的本地库,但又不想付出跨进程调用时的代价,如效率,内存,数据传递方面
3、JAVA程序当中的一部分代码对效率要求非常高,如算法计算,图形渲染等。
总之,只有当你必须在同一进程中调用本地代码时,再使用JNI
 

JNI的演化

JDK1.0包含了一个本地方法接口,它允许JAVA程序调用C/C++写的程序,许多第三方的程序和JAVA类库。如:java.lang,java.io,java.net等都依赖于本地方法来访问底层系统环境的特征。
不幸的是,JDK1.0中的本地方法有两个主要问题:
1、本地方法像访问C中的结构(structures)一样访问对象中的字段。尽管如此,JVM规范并没有定义对象怎么样在内存中实现。如果一个给定的JVM实现在布局对象时,和本地方法假设的不一样,那你就不得不重新编写本地方法库。
2、因为本地方法可以保持对JVM中对象的直接指针,所以,JDK1.0中的本地方法采用了一种保守的GC策略。
JNI的诞生就是为了解决这两个问题,它可以被所有平台下的JVM支持:
(1)每一个JVM实现方案可以支持大量的本地代码
(2)开发工具作者不必处理不同的本地方法接口
(3)本地代码可以运行在不同的JVM上面
JDK1.1中第一次支持JNI,但是,JDK1.1仍在使用老风格的本地代码来实现JAVA的API。这种情况在JDK1.2下被彻底改变成符合标准的写法。
 

设计的目的

标准的java类库可能不支持你的程序所需的特性。或许你已经有了一个用其他语言写成的库或程序,而你希望在java程序中使用它。
你可能需要用底层语言实现一个小型的时间敏感代码,比如汇编,然后在你的java程序中调用这些功能。
 
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作者:ylbtech
出处:http://ylbtech.cnblogs.com/
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