我们经常会遇见 Java 语言较难表达,甚至是无法表达的应用场景。比如我们希望使用汇编语言(如 X86_64 的 SIMD 指令)来提升关键代码的性能;再比如,我们希望调用 Java 核心类库无法提供的,某个体系架构或者操作系统特有的功能。
在这种情况下,我们往往会牺牲可移植性,在 Java 代码中调用 C/C++ 代码(下面简述为 C 代码),并在其中实现所需功能。这种跨语言的调用,便需要借助 Java 虚拟机的 Java Native Interface(JNI)机制。
关于 JNI 的例子,你应该特别熟悉 Java 中标记为native的、没有方法体的方法(下面统称为 native 方法)。当在 Java 代码中调用这些 native 方法时,Java 虚拟机将通过 JNI,调用至对应的 C 函数(下面将 native 方法对应的 C 实现统称为 C 函数)中。
public class Object {
public native int hashCode();
}
举个例子,Object.hashCode方法便是一个 native 方法。它对应的 C 函数将计算对象的哈希值,并缓存在对象头、栈上锁记录(轻型锁)或对象监视锁(重型锁所使用的 monitor)中,以确保该值在对象的生命周期之内不会变更。
native 方法的链接
在调用 native 方法前,Java 虚拟机需要将该 native 方法链接至对应的 C 函数上。