【JVM】native关键字的使用

news2025/7/12 7:42:07

native关键字的使用

一、JVM体系结构
二、native是什么？
三、native能干什么？
四、native怎么使用？
五、native总结

在研读**《深入理解Java虚拟机》这本书时，看到 Java 虚拟机运行时数据区中有关本地方法栈**（Native Method Stack）的概念，本地方法栈就是为调用 Native 方法服务的，被 Native 修饰的方法不是由 Java 语言实现的，可以是 C/C++ 实现，然后通过 JNI（Java Native Interface）实现调用。当然也有 Java 虚拟机栈，是为 Java 方法服务的。本篇主要是 Native 关键字的介绍。

一、JVM体系结构

在这里插入图片描述
本文主要介绍 JVM 体系结构中的一小块区域，即：

二、native是什么？

native 是一个计算机函数，一个 Native Method 就是一个 Java 调用 非Java 代码的接口。方法的实现由 非Java 语言实现，比如 C 或 C++。

一个 Native Method 是这样一个 Java 的方法：该方法的实现由 非Java 语言实现，比如 C。这个特征并非 Java 语言所特有，很多其它的编程语言都有这一机制，比如在 C++ 中，你可以用 extern “C” 告知 C++ 编译器去调用一个 C 的函数。

native 是与 C++ 联合开发的时候用的！使用 native 关键字说明这个方法是原生函数，也就是这个方法是用 C/C++ 语言实现的，并且被编译成了 DLL ，由 Java 去调用。这些函数的实现体在 DLL 中，JDK 的源代码中并不包含，你应该是看不到的。对于不同的平台它们也是不同的。这也是 Java 的底层机制。

三、native能干什么？

native 是修饰方法使用的。用 native 修饰的方法表明这个方法是一个调用非 Java 代码的接口。方法的实现由 非Java 语言实现，比如 C 或者 C++，当然也可以是其他语言。

四、native怎么使用？

先看一下 Java 源码中如何使用的。以下是开启一个线程，启动时的源码：（在Thread类中）


    /**
     * Causes this thread to begin execution; the Java Virtual Machine
     * calls the <code>run</code> method of this thread.
     * The result is that two threads are running concurrently: the
     * current thread (which returns from the call to the start method) and the * other thread (which executes its run method).
     * It is never legal to start a thread more than once.
     * In particular, a thread may not be restarted once it has completed
     * execution.
     *
     * @exception  IllegalThreadStateException  if the thread was already
     *               started.
     * @see        #run()
     * @see        #stop()
     */
    public synchronized void start() {
        /**
         * This method is not invoked for the main method thread or "system"
         * group threads created/set up by the VM. Any new functionality added
         * to this method in the future may have to also be added to the VM.
         *
         * A zero status value corresponds to state "NEW".
         */
        if (threadStatus != 0)
            throw new IllegalThreadStateException();

        /* Notify the group that this thread is about to be started
         * so that it can be added to the group's list of threads
         * and the group's unstarted count can be decremented. */
        group.add(this);

        boolean started = false;
        try {
            start0();
            started = true;
        } finally {
            try {
                if (!started) {
                    group.threadStartFailed(this);
                }
            } catch (Throwable ignore) {
                /* do nothing. If start0 threw a Throwable then
                  it will be passed up the call stack */
            }
        }
    }

    private native void start0();

请注意上述代码中的最后一行，这里是一个特殊的方法，我们基本没有写过，如果不读源码也不会看见有这样的写法。

    private native void start0();

我们可以看到 start() 方法里调用了一个 start0(); 方法，接着往下找到 start0() 方法，而 start0() 方法则是此类中一个私有的方法，也没有方法体。感觉奇怪吗？但是它就是这样的写法。

从源码中我们就可以知道它是如何使用的了，即在类中写一个使用 native 关键字修饰的方法，并且此方法没有方法体。这就是 native 关键字的使用方法。

此方法写完之后就不用管它了，剩下的交给 JVM 处理。

package com.iot.back.streamserver.controller;

/**
 * <p>NativeTest 此类用于：</p>
 * <p>@author：hujm</p>
 * <p>@date：2022年11月26日 20:42</p>
 * <p>@remark：</p>
 */
public class NativeTest {

    public static void main(String[] args) {
        new Thread(() -> {
            System.out.println("This is my thread!");
        }, "My Thread").start();

        NativeTest nativeTest = new NativeTest();
        // 调用我们自己写的本地方法，这就完成了使用。非常简单
        nativeTest.helloWorld();
    }

    /**
     * 这里就是我们写的被 native 关键字修饰的 HelloWorld 的本地方法。
     */
    private native void helloWorld();
}

native 的使用方法就是这么简单。

我们只需要记：凡是带了 native 关键字的，说明此方法已经超出了 Java 的作用范围了，表明该方法调用了底层 C/C++ 语言的库了。此类方法会进入本地方法栈，调用本地方法本地接口（JNI），关于 JNI 的介绍有很多，放在另一篇博客中。在这里只需要知道 JNI 的作用即可。

JNI 的作用：扩展了 Java 的使用，融合了不同的编程语言为 Java 所用！最初是想调用 C/C++ 语言。

至于 native 方法如何调用非 Java 语言的接口的方式和示例我们在另外一篇博客中再详细展开。