一 本地方法

1.2 概述

1)简单来说,一个 Native Method 就是一个Java调用非Java代码的接口,一个Native Method,就是这样的一个Java方法:该方法并非由Java代码实现,比如C++。这个特征并非Java特有,其他语言也有这样的机制。
2)在定义一个native method的时候,并不提供方法实现体,因为其实现不是在Java语言实现的,而是在外部。
3)本地接口的作用是融合不同的编程语言为Java所用,初衷是融合C/C++程序。
4)关键字 native 可以和其他所有的Java关键字连用,但是 abstract 除外。
5)本地方法(接口)不属于运行时数据区的一部分。

1.2 为什么使用NativeMethod

Java使用起来很方便,然而有些层次的任务用Java实现起来不太容易,或者我们对程序的效率很在意时,问题就来了。

1.2.1 可以和Java环境外进行交互

1)有时Java应用需要和Java外面的环境交互,这是本地方法存在的主要原因。
2)可以想象一下,操作系统和某些硬件交换信息时,本地方法为我们提供了这样的一个非常简洁的接口,而且我们无需去了解Java应用之外的繁琐的细节。

1.2.2 和操作系统交互

1)JVM支持Java语言本身和运行时库,它是Java程序赖以生存的平台,它由一个解释器和一些连接到本地代码的库组成。
2)然而不管怎样,它毕竟不是一个完整的系统,需要依赖一些底层系统的支持。
3)这些底层系统往往时很强大的操作系统。通过本地方法,可以实现jre和和底层系统的交互,甚至JVM的一部分就是C写的,还有,如果需要使用一些Java语言本身没有提供封装的操作系统的特性时,也需要使用。

1.2.3 Sun’s Java

1)sun公司的解释器是C实现的,使得它能像普通的C一样和外部交互。JRE大部分是Java实现的,它也通过一些本地方法和外界交互。

二 本地方法栈image.png

2.1 概述

1)本地方法栈是线程私有,用于来管理本地方法的调用当一个线程调用了一个本地方法时,它就进入了一个全新的,不再受虚拟机限制的世界,且和虚拟机拥有相同的权限。
2)虚拟机栈用于管理Java方法的调用,本地方法栈则用于管理本地方法的调用
3)允许被实现成固定或者是可动态扩展的内存大小(内存溢出方面是相同的)

  • 如果线程请求分配的栈容量超过本地方法栈所允许的最大容量,Java虚拟机将会抛出一个 StackOverFlowError 异常
  • 如果本地方法栈可以动态扩展,并且在尝试扩展的时候无法申请到足够的内存,或者是在创建新的线程时没有足够的内存去创建对应的本地方法栈,那么Java虚拟机将会抛出一个 OutMemeryError 异常

4)本地方法栈是 C 语言实现的
5)具体做法是 Native Method Stack中登记 native 方法,在Execution Engine 执行时加载本地方法库

2.2 作用

1)当一个线程调用一个本地方法时,它就进入一个全新的并且不再受到虚拟机限制的世界。它和虚拟机拥有同样的权限。
2)并不是所有的JVM都支持本地方法。因为JVM规范没有明确要求本地方法栈的使用语言,具体实现方式,数据结构等。如果JVM产品不打算支持native方法,也是无需实现本地方法栈的。
3)在Hotspot VM 中,直接将本地方法栈和虚拟机栈合二为一。