1. 簡介

1.1 個人理解

初次遇見 native 是在 java.lang.String 源碼中的一個 intern 方法：

public?native?String?intern();

因為還是第一次遇到，所以就去搜了一些文章進行了解。下面就對一些 Native 關鍵字進行一些總結。

native 也即 JNI —— Java Native Interface(Java 本地接口)。凡是一種語言，都希望是純的。比如解決某一個方案就單單使用同一個語言來實現。而 Java 卻不然，Java 平臺有個用戶和本地 C 代碼進行相互操作的 API，稱為 Java Native Interface (Java 本地接口)。也就是說，相當于使用 Java 語言聲明了一個方法，而這個方法的具體實現是在其他語言(如 C、C++等)中實現的，所以 Java 中編寫的也就類似于一個接口，只是這個接口被稱作本地接口。

Java 使用本地接口也是有原因的，因為 Java 的平臺無關性，有優勢當然也有犧牲，它的缺點就是不能使用 Java 代碼直接對一些底層進行操作，但是對底層的操作又是一個語言必不可少的，于是 Java 就想到了間接去操作底層，而中間利用的就是操作系統。所以有些方法，Java 聲明為了 native ，具體的實現是在 DLL 中，JVM 去進行真正的操作。

「簡單記憶：native 方法是 Java 中聲明，由操作系統中具體方法實現。」

1.2 其他介紹

網友見解：

• native 是與 C++ 聯合開發的時候用的！java 自己開發不用的！
• 使用 native 關鍵字說明這個方法是「原生函數」，也就是這個方法是用 C/C++ 語言實現的，并且被編譯成了 DLL，由 Java去調用。這些函數的實現體在 DLL 中，JDK 的源代碼中并不包含，你應該是看不到的。對于不同的平臺它們也是不同的。這也是 Java 的底層機制，實際上 Java 就是在不同的平臺上調用不同的 native 方法實現對操作系統的訪問的。
• native 是用做 java 和其他語言(如c++)進行協作時用的也就是 native 后的函數的實現不是用 Java 寫的，既然都不是 Java，那就別管它的源代碼了，呵呵。
• native 的意思就是通知操作系統，這個函數你必須給我實現，因為我要使用。所以 native 關鍵字的函數都是操作系統實現的，Java 只能調用。
• Java 是跨平臺的語言，既然是跨了平臺，所付出的代價就是犧牲一些對底層的控制，而 Java 要實現對底層的控制，就需要一些其他語言的幫助，這個就是 native 的作用了
• Java 不是完美的，Java 的不足除了體現在運行速度上要比傳統的 C++ 慢許多之外，Java 無法直接訪問到操作系統底層(如系統硬件等)，為此 Java 使用 native 方法來擴展 Java 程序的功能。

Java 本地方法適用的情況：

為了使用底層的主機平臺的某個特性，而這個特性不能通過 Java API 訪問；

為了訪問一個老的系統或者使用一個已有的庫，而這個系統或這個庫不是用 Java 編寫的；

為了加快程序的性能，而將一段時間敏感的代碼作為本地方法實現。

2. 用 Java 調用 C 的實例

為了更好的理解 Java 中調用 Native 方法，特來編寫一個具體的小的測試。

以下所有文件都存于個人本地文件夾：C:\Users\Eric\Desktop\NativeTest。

2.1 創建包含本地方法的類

在文件夾下創建一個 HelloNative.java 文件，里面包含著一個 native 的方法和加載庫的方法 loadLibrary。代碼如下：

public?class?HelloNative?{
????static?{
????????//?注意加載庫的名字為?HelloNative，需要與下文的生成文件保持一致
????????System.loadLibrary("HelloNative");
????}
?????
????public?static?native?void?sayHello();
?????
????@SuppressWarnings("static-access")
????public?static?void?main(String[]?args)?{
????????new?HelloNative().sayHello();
????}
}

首先注意的是 native 方法，然后那個加載庫的靜態代碼塊在后面也起作用。native 關鍵字告訴編譯器(其實是 JVM)調用的是該方法在外部定義，這里指的是 C。

2.2 編譯運行

在當前文件夾下使用 CMD 命令行編譯 HelloNative.java，如下。

如果當前類中沒有 Native 方法，那么我們可以直接使用 java 命令直接運行，但是此時大家直接運行這個代碼，會出現以下結果：

意思是虛擬機說不知道如何找到 sayHello。因為我們定義的 sayHello 方法為 native 類型，所以我們還需要再進行下文的操作步驟。

2.3 獲得頭文件

在當前文件目錄下運行 javah，得到包含該方法的 C 聲明頭文件 。命令如下：

javah HelloNative # 生成 .h文件

得到的結果如下：

得到的 HelloNative.h 文件，內容如下：

/*?DO?NOT?EDIT?THIS?FILE?-?it?is?machine?generated?*/
#include?
/*?Header?for?class?HelloNative?*/
?
#ifndef?_Included_HelloNative
#define?_Included_HelloNative
#ifdef?__cplusplus
extern?"C"?{
#endif
/*
?*?Class:?????HelloNative
?*?Method:????sayHello
?*?Signature:?()V
?*/
JNIEXPORT?void?JNICALL?Java_HelloNative_sayHello(JNIEnv?*,?jclass);
?
#ifdef?__cplusplus
}
#endif
#endif

這個頭文件中可以看見我們聲明的 Java 本地化 sayHello 方法，對應 C 的聲明：JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloNative_sayHello(JNIEnv *, jclass);，我們只要實現這個方法即可。

注意：頭文件中 jni.h 這個文件，是在本地 JDK 目錄下的 include 文件夾中，例如我的目錄：

2.3 C 實現頭文件的聲明方法

生成了頭文件之后，我們再在當前文件夾下創建一個 HelloNative.c 文件，并簡單地實現 HelloNative.h 文件中聲明的 sayHello 方法，代碼如下：

//?包含剛才生成的.h文件
#include?"HelloNative.h"
#include?

JNIEXPORT?void?JNICALL?Java_HelloNative_sayHello(JNIEnv?*env,?jclass?thisClass)?{
????printf("Hello,?Native!!");
}

結果：

2.4 生成動態鏈接庫

到了這一步，我們需要將上述兩個文件 HelloNative.c 和 HelloNative.h 編譯為動態鏈接庫。

這里說明「兩種」方法：分步編譯或一次性編譯形成動態鏈接庫文件。

「(1)一次性編譯」

在 Windows CMD 命令行里，使用如下命令：

gcc -m64 -Wl,--add-stdcall-alias -I"C:/Program Files/Java/jdk1.8.0_181/include" -I"C:/Program Files/Java/jdk1.8.0_181/include/win32" -shared -o HelloNative.dll HelloNative.c

注意：上述 JDK 為個人本地路徑，需要根據個人情況進行修改。-m64 表示生成 dll 庫是 64 位的，參數 -I 指定頭文件路徑上述命令運行后，我們會在目錄文件夾下生成相應的動態鏈接庫文件，如下：

?

如果使用的 Windows 上面沒有 gcc，需要先下載壓縮包然后配置一下環境變量即可使用(兩分鐘就搞定)，壓縮包及配置步驟，這里推薦一條有關的配置博文：https://blog.csdn.net/jbk3311/article/details/103886095

?

「(2)分步編譯」

為了演示分步編譯，我們先把上面一次性編譯生成的動態鏈接庫文件 HelloNative.dll 給刪除掉。然后再執行如下命令：

$ gcc -c -I"C:/Program Files/Java/jdk1.8.0_181/include" -I"C:/Program Files/Java/jdk1.8.0_181/include/win32" HelloNative.c HelloNative.h

結果如下：

在這里我們只需要先關注生成的 HelloNative.o 文件，然后我們執行第二步驟的命令，將該文件編譯為 dll 文件：

$ gcc -Wl,--add-stdcall-alias -shared -o HelloNative.dll HelloNative.o

結果如下：

2.5 再次運行Java類

使用 2.4 中的任意一種方法生成動態鏈接庫 HelloNative.dll 文件后，我們再次使用 java 命令運行 Java 類，結果如下：

我們可以看到 Java 類已經可以成功運行了，并且我們也可以看出它運行的實際是我們使用 C 語言編寫的實現方法，它作為本地方法 native 來被 Java 代碼調用。

2.6 總結

可以將 native 方法比作 Java 程序同Ｃ程序的接口，其實現步驟：

在 Java 中聲明 native 方法，然后編譯成 .class 文件；

用 javah 產生一個 .h 文件；

寫一個 .c 或 .cpp 文件實現 native 導出方法，其中需要包含第二步產生的 .h 文件(注意其中又包含了JDK帶的jni.h文件)；

將第三步的 .c 或 .cpp 文件編譯成動態鏈接庫文件；

在 Java 中用 System.loadLibrary() 方法加載第四步產生的動態鏈接庫文件，這個 native 方法就可以在 Java 中被訪問了。

「JNI 調用 C 流程圖」：

「參考文章」

• Java native方法：https://www.jianshu.com/p/1eb6d859175d
• Java Programming TutorialJava Native Interface (JNI)：https://www3.ntu.edu.sg/home/ehchua/programming/java/JavaNativeInterface.html
• Java的native方法是什么：https://blog.csdn.net/qq_29229567/article/details/80695742?utm_medium=distribute.pc_aggpage_search_result.none-task-blog-2~all~first_rank_v2~rank_v25-4-80695742.nonecase

我是阿數，葛立恒數的數，我們下期再見。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的c调用其他类的方法_Java 的 Native 方法——今天又进步了的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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