java jni 編程進(jìn)階

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1、JavaJNI編程進(jìn)階JNI一直以來都很少去關(guān)注，但卻是我心中的一個(gè)結(jié)，最近這幾天剛好手頭有點(diǎn)時(shí)間，因此抽空看了一下這方面的東西，整理了一份文檔，JNI技術(shù)的出現(xiàn)主要是基于三個(gè)方面的應(yīng)用需求：?1.解決性能問題Java具有平臺無關(guān)性，這使人們在開發(fā)企業(yè)級應(yīng)用的時(shí)候總是把它作為主要候選方案之一，但是性能方面的因素又大大削弱了它的競爭力。為此，提高Java的性能就顯得十分重要。Sun公司及Java的支持者們?yōu)樘岣逬ava的運(yùn)行速度已經(jīng)做出了許多努力，其中大多數(shù)集中在程序設(shè)計(jì)的方法和模式選擇方面。由于算法和設(shè)計(jì)模式的優(yōu)化是通用的，對Java有

2、效的優(yōu)化算法和設(shè)計(jì)模式，對其他編譯語言也基本同樣適用，因此不能從根本上改變Java程序與編譯型語言在執(zhí)行效率方面的差異。由此，于是人們開始引入JIT(JustInTime，及時(shí)編譯)的概念。它的基本原理是：首先通過Java編譯器把Java源代碼編譯成平臺無關(guān)的二進(jìn)制字節(jié)碼。然后在Java程序真正執(zhí)行之前，系統(tǒng)通過JIT編譯器把Java的字節(jié)碼編譯為本地化機(jī)器碼。最后，系統(tǒng)執(zhí)行本地化機(jī)器碼，節(jié)省了對字節(jié)碼進(jìn)行解釋的時(shí)間。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是大大提高了Java程序的性能，縮短了加載程序的時(shí)間；同時(shí)，由于編譯的結(jié)果并不在程序運(yùn)行間保存，因此也節(jié)約了

3、存儲空間。缺點(diǎn)是由于JIT編譯器對所有的代碼都想優(yōu)化，因此同樣也占用了很多時(shí)間。?動態(tài)優(yōu)化技術(shù)是提高Java性能的另一個(gè)嘗試。該技術(shù)試圖通過把Java源程序直接編譯成機(jī)器碼，以充分利用Java動態(tài)編譯和靜態(tài)編譯技術(shù)來提高Java的性能。該方法把輸入的Java源碼或字節(jié)碼轉(zhuǎn)換為經(jīng)過高度優(yōu)化的可執(zhí)行代碼和動態(tài)庫(Windows中的.dll文件或Unix中的.so文件)。該技術(shù)能大大提高程序的性能，但卻破壞了Java的可移植性。JNI(JavaNativeInterface,Java本地化方法)技術(shù)由此閃亮登場。因?yàn)椴捎肑NI技術(shù)只是針對一些

4、嚴(yán)重影響Java性能的代碼段，該部分可能只占源程序的極少部分，所以幾乎可以不考慮該部分代碼在主流平臺之間移植的工作量。同時(shí)，也不必過分擔(dān)心類型匹配問題，我們完全可以控制代碼不出現(xiàn)這種錯(cuò)誤。此外，也不必?fù)?dān)心安全控制問題，因?yàn)镴ava安全模型已擴(kuò)展為允許非系統(tǒng)類加載和調(diào)用本地方法。根據(jù)Java規(guī)范，從JDK1.2開始，F(xiàn)indClass將設(shè)法找到與當(dāng)前的本地方法關(guān)聯(lián)的類加載器。如果平臺相關(guān)代碼屬于一個(gè)系統(tǒng)類，則無需涉及任何類加載器;否則，將調(diào)用適當(dāng)?shù)念惣虞d器來加載和鏈接已命名的類。換句話說，如果在Java程序中直接調(diào)用C/C++語言產(chǎn)生的機(jī)

5、器碼，該部分代碼的安全性就由Java虛擬機(jī)控制。?2.解決本機(jī)平臺接口調(diào)用問題JAVA以其跨平臺的特性深受人們喜愛，而又正由于它的跨平臺的目的，使得它和本地機(jī)器的各種內(nèi)部聯(lián)系變得很少，約束了它的功能。解決JAVA對本地操作的一種方法就是JNI。JAVA通過JNI調(diào)用本地方法，而本地方法是以庫文件的形式存放的（在WINDOWS平臺上是DLL文件形式，在UNIX機(jī)器上是SO文件形式）。通過調(diào)用本地的庫文件的內(nèi)部方法，使JAVA可以實(shí)現(xiàn)和本地機(jī)器的緊密聯(lián)系，調(diào)用系統(tǒng)級的各接口方法。?3.嵌入式開發(fā)應(yīng)用“一次編程，到處使用”的Java軟件概念原

6、本就是針對網(wǎng)上嵌入式小設(shè)備提出的，幾經(jīng)周折，目前SUN公司已推出了J2ME(Java2P1atformMicroEdition)針對信息家電的Java版本，其技術(shù)日趨成熟，開始投入使用。SUN公司Java虛擬機(jī)(JVM)技術(shù)的有序開放，使得Java軟件真正實(shí)現(xiàn)跨平臺運(yùn)行，即Java應(yīng)用小程序能夠在帶有JVM的任何硬軟件系統(tǒng)上執(zhí)行。加上Java語言本身所具有的安全性、可靠性和可移植性等特點(diǎn)，對實(shí)現(xiàn)瘦身上網(wǎng)的信息家電等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備十分有利，同時(shí)對嵌入式設(shè)備特別是上網(wǎng)設(shè)備軟件編程技術(shù)產(chǎn)生了很大的影響。也正是由于JNI解決了本機(jī)平臺接口調(diào)用問題，于

7、是JNI在嵌入式開發(fā)領(lǐng)域也是如火如荼。?不失直觀性，我們首先寫一個(gè)JNI小例子：?Java代碼1.public?class?HelloJni?{??2.????public?native?void?displayHelloJni();??3.??4.????static?{??5.????????System.loadLibrary("helloJni");??6.????}??7.??8.????public?static?void?main(String[]?args)?{??9.????????//System.out.print

8、ln(System.getProperty("java.library.path"));??10.????????new?HelloJni().displayHelloJni();??11.????}??1