今天一不小心跟进Object的源码中,发现一个native关键字,一脸蒙蔽,怎么我从来没有用过。

// 这是计算对象的hsahcode的方法,涉及到内存地址
public native int hashCode();

1.汇编生c,c生万物,其实java要实现对底层的控制,还是需要c/c++帮忙,老大毕竟是老大。

2.native关键字我们开发应用的时候是用不到的,那什么时候用到呢?那些开发java语言的时候用到,native关键字是与c++联合开发的时候使用的,要不java控制不了底层啊,比如内存。所以还是那句:汇编生c,c生万物,c++c的升级版。

3.这是java调用其他地方的接口的一个声明关键字,意思是这个方法不是java实现的,有挺多的编程语言都有这样的特性,比如c++里面使用extern "c"来表示告诉c++编译器去调用c里面已经实现好的函数,而不是自己去实现。native方法有点像java 里面的interface,都不用去实现,而是有别人去实现,但是interface是谁实现接口谁实现,native方法是直接交给c/c++来实现。java只能调用,由操作系统实现。

4.native方法不能与abstract方法一起使用,因为native表示这些方法是有实现体的,但是abstract却表示这些方法是没有实现体的,那么两者矛盾,肯定也不能一起使用。

1.怎么调用到native方法的呢?

上面说native表示这个方法不是java实现的,那么就不是原生态方法,也就不会存在这个文件中,而是存在其他地方,那么java要怎么调用才能调用到呢?

  • JNI(Java Native Interface)这是一个本机编程的接口,它也是java jdk(开发工具包)的一部分,JNI可以支持java中使用其他语言,java要调用其他语言的接口,需要经过他处理。java所谓的跨平台,在一定程度上放弃了底层操作,因为不同的硬件或者操作系统底层的操作都是不一样的。

那么我们现在来写一个程序:helloWorld.java(我的所有写的文件都放在桌面,同个文件夹即可)

public class helloworld{
  static
  {
    System.loadLibrary("cSayHello");
  }
  public static native void hello();
  @SuppressWarnings("static-access")
  public static void main(String[] args){
    new helloworld().hello();
  }
}

直接在编译器运行这段代码会出现下面错误:

上面的错误是说找不到cSayHello:no cSayHello in java.library.path,所以啊,这个c/c++的方法我们要自己实现,毕竟我们用的不是操作系统以及定义好的方法。
所以我们先来,使用cmd 在helloworld.java所在的目录下 使用命令行:

javac helloworld
javah helloworld

然后我们可以看到在helloworld.java所在的目录下多了两个文件,一个是helloworld.class文件,一个是helloworld.h文件。

打开helloworld.h,里面引用了jni.h这个文件,这个文件在我们安装的java目录下面的include文件下:

/* 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 *, jclass);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

我的java是装在D盘下面:

我们来写需要引入的c文件cSayHello,我也是放在桌面,反正同一个文件夹就可以。

#include "helloworld.h"
#include <stdio.h>
 
JNIEXPORT void JNICALL Java_helloworld_hello(JNIEnv *env, jclass jc)
{
    printf("java helloworld");    
}

windows系统上,需要下载安装WinGW Gcc,安装教程参考https://www.jianshu.com/p/535a3131ccd8, 安装成功cmd输入:

gcc -m64  -Wl,--add-stdcall-alias -I"D:\Java\jdk1.8.0_111\include" -I"D:\Java\jdk1.8.0_111\include\win32" -shared -o cSayHello.dll helloworld.c

然后直接运行,就可以看到输出了

java helloworld

2. java调用自定义native方法步骤

在java中使用native的步骤:
1.在java代码中声明native方法
2.执行javah来生成一个.h文件
3.写.cpp文件来实现native导出的方法,需要包含上面第二步产生的.h文件,同时也包含了jdk自带的jni.h
4.将第三步的.cpp文件通过gcc 编译成动态链接库文件
5.在java中使用的用System.loadLibrary()方法加载第四步产生的动态链接库文件,这个native()方法就可以在Java中被访问
一般情况下,我们jdk中声明的native方法,在编译的时候都会自动去加载动态链接库文件,而不需要我们自己去操作了。

3.使用native的缺点

使用native的缺点:可移植性差,把对底层的控制权交给其他语言,那么也会出现不稳定性,庆幸的是现在操作系统的底层实现基本不会改变。上面hsahcode()的计算真是通过内存所在的内存块来计算的,java是无法直接操作内存的。

【作者简介】
秦怀,公众号【秦怀杂货店】作者,技术之路不在一时,山高水长,纵使缓慢,驰而不息。这个世界希望一切都很快,更快,但是我希望自己能走好每一步,写好每一篇文章,期待和你们一起交流。

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Q.E.D.

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纵然缓慢,驰而不息。