一. 什么是Native Method
   簡單地講，一個Native Method就是一個java調用非java代碼的接口。一個Native Method是這樣一個java的方法：該方法的實現(xiàn)由非java語言實現(xiàn)，比如C。這個特征并非java所特有，很多其它的編程語言都有這一機制，比如在C＋＋中，你可以用extern "C"告知C＋＋編譯器去調用一個C的函數(shù)。
   "A native method is a Java method whose implementation is provided by non-java code."
   在定義一個native method時，并不提供實現(xiàn)體（有些像定義一個java interface），因為其實現(xiàn)體是由非java語言在外面實現(xiàn)的。，下面給了一個示例：  

package java.lang; 
public class Object { 
  ......
  public final native Class<?> getClass(); 
  public native int hashCode(); 
  protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException; 
  public final native void notify(); 
  public final native void notifyAll(); 
  public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException; 
  ......
} 

標識符native可以與所有其它的java標識符連用，但是abstract除外。這是合理的，因為native暗示這些方法是有實現(xiàn)體的，只不過這些實現(xiàn)體是非java的，但是abstract卻顯然的指明這些方法無實現(xiàn)體。native與其它java標識符連用時，其意義同非Native Method并無差別。

 一個native method方法可以返回任何java類型，包括非基本類型，而且同樣可以進行異常控制。這些方法的實現(xiàn)體可以自制一個異常并且將其拋出，這一點與java的方法非常相似。

native method的存在并不會對其他類調用這些本地方法產(chǎn)生任何影響，實際上調用這些方法的其他類甚至不知道它所調用的是一個本地方法。JVM將控制調用本地方法的所有細節(jié)。

如果一個含有本地方法的類被繼承，子類會繼承這個本地方法并且可以用java語言重寫這個方法（這個似乎看起來有些奇怪），同樣的如果一個本地方法被fianl標識，它被繼承后不能被重寫。

本地方法非常有用，因為它有效地擴充了jvm.事實上，我們所寫的java代碼已經(jīng)用到了本地方法，在sun的java的并發(fā)（多線程）的機制實現(xiàn)中，許多與操作系統(tǒng)的接觸點都用到了本地方法，這使得java程序能夠超越java運行時的界限。有了本地方法，java程序可以做任何應用層次的任務。

二、使用方法

native關鍵字說明其修飾的方法是一個原生態(tài)方法，方法對應的實現(xiàn)不是在當前文件，而是在用其他語言（如C和C++）實現(xiàn)的文件中。Java語言本身不能對操作系統(tǒng)底層進行訪問和操作，但是可以通過JNI接口調用其他語言來實現(xiàn)對底層的訪問。

JNI是Java本機接口（Java Native Interface），是一個本機編程接口，它是Java軟件開發(fā)工具箱（Java Software Development Kit，SDK）的一部分。JNI允許Java代碼使用以其他語言編寫的代碼和代碼庫。Invocation API（JNI的一部分）可以用來將Java虛擬機（JVM）嵌入到本機應用程序中，從而允許程序員從本機代碼內部調用Java代碼。

不過，對Java外部的調用通常不能移植到其他平臺，在applet中還可能引發(fā)安全異常。實現(xiàn)本地代碼將使您的Java應用程序無法通過100%純Java測試。但是，如果必須執(zhí)行本地調用，則要考慮幾個準則：

1.將您的所有本地方法都封裝到一個類中，這個類調用單個的DLL。對每一種目標操作系統(tǒng)平臺，都可以用特定于適當平臺的版本的DLL。這樣可以將本地代碼的影響減少到最小，并有助于將以后所需要的移植問題考慮在內。

2.本地方法盡量簡單。盡量使您的本地方法對第三方（包括Microsoft）運行時DLL的依賴減少到最小。使您的本地方法盡量獨立，以將加載您的DLL和應用程序所需的開銷減少到最小。如果需要運行時DLL，必須隨應用程序一起提供。

JNI的書寫步驟如下：

• a.編寫帶有native聲明的方法的Java類
• b.使用javac命令編譯編寫的Java類
• c.使用java -jni ****來生成后綴名為.h的頭文件
• d.使用其他語言（C、C++）實現(xiàn)本地方法
• e.將本地方法編寫的文件生成動態(tài)鏈接庫

以下是一個在Java中調用本地C程序的簡單的例子：

a.編寫HelloWorld.java類

class HelloWorld{

public native void hello();

static{
System.loadLibrary("hello");
}

public static void main(String[] args){

new HelloWorld().hello();
}

}

b.編譯

javac HelloWorld.java

c.生成.h文件

javah -jni HelloWorld

生成內容如下：

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class HelloWorld */

#ifndef _Included_HelloWorld
#define _Included_HelloWorld
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
* Class: HelloWorld
* Method: hello
* Signature: ()V
*/
JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_hello
(JNIEnv *, jobject);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

第一個參數(shù)是調用JNI方法時使用的JNI Environment指針。第二個參數(shù)是指向在此Java代碼中實例化的Java對象HelloWorld的一個句柄。其他參數(shù)是方法本身的參數(shù)

d.c實現(xiàn)

#include <jni.h>
#include "HelloWorld.h"
#include <stdio.h>
JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_hello(JNIEnv *env,jobject obj){
printf("Hello World!\n");
return;
}

其中，第一行是將jni.h文件引入（在%JAVA_HOME%\include目錄下），里邊有JNIEnv和jobject的定義。

e.編譯c實現(xiàn)

這里以在Windows中為例，需要生成dll文件。在保存HelloWorldImpl.c文件夾下面，使用VC的編譯器cl成。

cl -I%java_home%\include -I%java_home%\include\win32 -LD HelloWorldImp.c -Fehello.dll

注意：生成的dll文件名在選項-Fe后面配置，這里是hello，因為在HelloWorld.java文件中我們loadLibary的時候使用的名字是hello。當然這里修改之后那里也需要修改。另外需要將-I%java_home%\include -I%java_home%\include\win32參數(shù)加上，因為在第四步里面編寫本地方法的時候引入了jni.h文件。

f.運行程序

java HelloWorld就ok了！

以上就是關于Java中native關鍵字的詳細介紹，希望對大家的學習有所幫助。

最新評論