Java_JNI_编程进阶.pdf

JAVA以其跨平台的特性深受人们喜爱，而又正由于它的跨平台的目的，使得它 和本地机器的各种内部联系变得很少，约束了它的功能。解决 JAVA 对本地操作的一种方法就是JNI。JAVA通过JNI调用本地方法，而本地方法是以库文件的形式存放的（在WINDOWS 平台上是 DLL文件形式，在 UNIX机器上是SO 文件形式）。通过调用本地的库文件的内部方法，使 JAVA 可以实现和本地机器的紧密联系，调用系统级的各接口方法。 标题《Java_JNI_编程进阶.pdf》表明本文档将深入探讨Java Native Interface（JNI），这是Java语言中用于与本地应用程序接口（API）交互的标准编程接口。描述部分指出，由于Java的跨平台特性，它不能直接访问操作系统级别的本地代码和服务，而JNI作为一种桥梁，允许Java代码调用在本地库（如Windows上的DLL或UNIX上的SO文件）中实现的代码。 让我们深入了解JNI技术的三个主要应用场景： 1. 解决性能问题： Java应用程序以其平台无关性著称，这使得它在开发企业级应用时成为首选。但是，由于Java程序运行在Java虚拟机（JVM）之上，它们通常比编译型语言生成的本地代码运行得慢。为了解决这一性能瓶颈，业界引入了即时编译技术（JIT），该技术在程序执行前将Java字节码编译成特定平台的机器码。尽管这显著提高了性能，但编译过程会消耗额外时间，而且产生的机器码不具备可移植性。 动态优化技术是另一种尝试，它通过将Java源码直接编译成优化的机器码，提高了执行效率，但同样牺牲了Java的可移植性。因此，JNI作为解决方案，允许开发者对性能敏感的代码段采用本地方法实现，这些代码段通常是程序中的一小部分。通过这种方式，可以将性能优化到接近本地代码的水平，同时保持大部分Java代码的可移植性和安全性。 2. 解决本机平台接口调用问题： 尽管Java的跨平台特性使其具有广泛的适应性，但也限制了它与操作系统底层交互的能力。例如，Java不能直接调用特定平台的系统级接口和服务。JNI的出现，允许Java代码调用本地库中实现的方法，从而可以访问底层平台的能力。这种能力对于需要与硬件密切交互的应用程序至关重要。 3. 嵌入式开发应用： Java最初就是为了网络环境中的嵌入式设备而设计的，Sun公司推出的J2ME为信息家电提供了一个专门的Java版本。随着Java虚拟机技术的开放，Java应用可以跨平台运行，为瘦客户端设备提供编程的便利。JNI在嵌入式开发中扮演了重要角色，因为它使得Java能够调用本地平台特定的功能和接口。 在文档提供的代码示例中，描述了一个简单的JNI使用案例。首先定义了一个Java类HelloJni，其中声明了一个native方法displayHelloJni()。native关键字表明这个方法将由非Java代码实现。接着，通过System.loadLibrary加载与该native方法相关的本地库（在这里是名为helloJni的库）。然后，使用javah工具生成本地方法的C头文件，这是实现JNI接口的必要步骤。通过Java的main方法调用这个native方法。 JNI是Java编程中的一项关键技术，它为Java提供了与本地代码进行交互的能力，无论是在性能优化、本地系统接口调用还是嵌入式开发领域。通过掌握JNI，Java开发者能够充分利用本地代码的性能优势，同时保持Java语言的跨平台优势和安全性。在实际开发中，JNI的使用需要仔细规划和管理，以确保代码的可移植性和效率。