第 6 章本地方法介面

1、本地方法

什麼是本地方法？

簡單地講，一個Native Method是一個Java呼叫非Java程式碼的接囗
一個Native Method是這樣一個Java方法：該方法的實現由非Java語言實現，比如C。
這個特徵並非Java所特有，很多其它的程式語言都有這一機制機製，比如在C++中，你可以用extern 告知C++編譯器去呼叫一個C的函數。
「A native method is a Java method whose implementation is provided by non-java code.」（本地方法是一個非Java的方法，它的具體實現是非Java程式碼的實現）
在定義一個native method時，並不提供實現體（有些像定義一個Java interface），因爲其實現體是由非java語言在外面實現的。
本地介面的作用是融合不同的程式語言爲Java所用，它的初衷是融合C/C++程式。

native 方法舉例

Object 類的 getClass() 方法

public final native Class<?> getClass();

Thread 類的 start() 方法

    public synchronized void start() {
        /**
         * This method is not invoked for the main method thread or "system"
         * group threads created/set up by the VM. Any new functionality added
         * to this method in the future may have to also be added to the VM.
         *
         * A zero status value corresponds to state "NEW".
         */
        if (threadStatus != 0)
            throw new IllegalThreadStateException();

        /* Notify the group that this thread is about to be started
         * so that it can be added to the group's list of threads
         * and the group's unstarted count can be decremented. */
        group.add(this);

        boolean started = false;
        try {
            start0();
            started = true;
        } finally {
            try {
                if (!started) {
                    group.threadStartFailed(this);
                }
            } catch (Throwable ignore) {
                /* do nothing. If start0 threw a Throwable then
                  it will be passed up the call stack */
            }
        }
    }

    private native void start0();

程式碼舉例說明Native方法如何編寫
需要注意的是：識別符號native可以與其它java識別符號連用，但是abstract除外

public class IHaveNatives {
    public native void Native1(int x);

    public native static long Native2();

    private native synchronized float Native3(Object o);

    native void Native4(int[] ary) throws Exception;
    
}

爲什麼要使用 Native Method？

Java使用起來非常方便，然而有些層次的任務用Java實現起來不容易，或者我們對程式的效率很在意時，問題就來了。

與Java環境的互動

有時Java應用需要與Java外面的硬體環境互動，這是本地方法存在的主要原因。你可以想想Java需要與一些底層系統，如操作系統或某些硬體交換資訊時的情況。
本地方法正是這樣一種交流機制機製：它爲我們提供了一個非常簡潔的介面，而且我們無需去瞭解Java應用之外的繁瑣的細節。

與操作系統的互動

JVM支援着Java語言本身和執行時庫，它是Java程式賴以生存的平臺，它由一個直譯器（解釋位元組碼）和一些連線到原生代碼的庫組成。
然而不管怎樣，它畢竟不是一個完整的系統，它經常依賴於一底層系統的支援。這些底層系統常常是強大的操作系統。
通過使用本地方法，我們得以用Java實現了jre的與底層系統的互動，甚至JVM的一些部分就是用C寫的。
還有，如果我們要使用一些Java語言本身沒有提供封裝的操作系統的特性時，我們也需要使用本地方法。

Sun’s Java

Sun的直譯器是用C實現的，這使得它能像一些普通的C一樣與外部互動。jre大部分是用Java實現的，它也通過一些本地方法與外界互動。
例如：類java.lang.Thread的setPriority()方法是用Java實現的，但是它實現呼叫的是該類裡的本地方法setPriority0()。這個本地方法是用C實現的，並被植入JVM內部在Windows 95的平臺上，這個本地方法最終將呼叫Win32 setpriority() API。
這是一個本地方法的具體實現由JVM直接提供，更多的情況是本地方法由外部的動態鏈接庫（external dynamic link library）提供，然後被JVM呼叫。

本地方法的現狀

目前該方法使用的越來越少了，除非是與硬體有關的應用，比如通過Java程式驅動印表機或者Java系統管理生產裝置，在企業級應用中已經比較少見。因爲現在的異構領域間的通訊很發達，比如可以使用Socket通訊，也可以使用Web Service等等，不多做介紹。

第 6 章 本地方法介面

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