深入探讨Java的native方法与JNI

背景：

最近在研究java并发包下的原子操作类部分，该部分的底层实现都依赖于Unsafe方法，于是翻看Unsafe部分的源码，发现很多方法的实现都是naive关键字标注，也都没哟有具体的方法体实现。

带着问题，查阅了相关资料，现做一下总结：

概念：

native关键字说明其修饰的方法是一个原生态方法，方法对应的实现不是在当前文件，而是在用其他语言（如C和C++）实现的文件中。Java语言本身不能对操作系统底层进行访问和操作，但是可以通过JNI接口调用其他语言来实现对底层的访问。

JNI是Java本机接口（Java Native Interface），是一个本机编程接口，它是Java软件开发工具箱（java Software Development Kit，SDK）的一部分。JNI允许Java代码使用以其他语言编写的代码和代码库。Invocation API（JNI的一部分）可以用来将Java虚拟机（JVM）嵌入到本机应用程序中，从而允许程序员从本机代码内部调用Java代码。

native用法：

1.编写带有native声明的方法的Java类（java文件）
2.使用javac命令编译编写的Java类（class文件）
3.使用javah -jni ****来生成后缀名为.h的头文件（.h的文件）
4.使用其他语言（C、C++）实现本地方法
5.将本地方法编写的文件生成动态链接库（dll文件）

举例：

（1）java代码

  class HelloWorld{

        public native void hello(String name);

        static{
            System.loadLibrary("hello");
        }

        public static void main(String[] args){
            new HelloWorld().hello("jni");
        }

    }

（2）javac命令编译

    javac HelloWorld.java

（3）生成.h文件

    javah -jni HelloWorld

生成之后的文件内容

    /* 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: (Ljava/lang/String;)V
     */
    JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_hello
      (JNIEnv *, jobject, jstring);

    #ifdef __cplusplus
    }
    #endif
    #endif

（4）实现该方法

#include <jni.h>
    #include "HelloWorld.h"
    #include <stdio.h>
    JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_hello(JNIEnv *env,jobject obj, jstring name){
        
        const char *str; 
        str = (*env)->GetStringUTFChars(env, name, NULL); 
        if (str == NULL) { 
            return; 
        } 
        
        printf("Hello World! %s \n", str );
        return;
    }

（5）生成动态链接库（ddl）

    cl -I%java_home%\include -I%java_home%\include\win32 -LD HelloWorldImp.c -Fehello.dll

    gcc -m64  -Wl,--add-stdcall-alias -I"C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_131\include" -I"C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_131\include\win32" -shared -o hello.dll hello.c

注意：生成的dll文件名在选项-Fe后面配置，这里是hello，因为在HelloWorld.java文件中我们loadLibary的时候使用的名字是hello。当然这里修改之后那里也需要修改。另外需要将-I%java_home%\include -I%java_home%\include\win32参数加上，因为在第四步里面编写本地方法的时候引入了jni.h文件。

参考资料：http://blog.csdn.net/funneies/article/details/8949660