JVM 上篇(5): 本地方法栈

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本地方法

本地方法接口

在这里插入图片描述 Native Method:一个Java调用非Java代码的接囗。==该方法的实现由非Java语言实现,比如C==。这个特征并非Java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 告知C++编译器去调用一个C的函数。

举例

需要注意的是:标识符 native 可以与其它 java标识符连用,但是abstract除外

public class IHaveNatives {
    public native void Native1(int x);
    public native static long Native2();
    private native synchronized float Native3(Object o);
    native void Native4(int[] ary) throws Exception;    
}

为什么要使用 Native Method?

  • JVM支持着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(解释字节码)和一些连接到本地代码的库组成。然而不管怎样,它毕竟不是一个完整的系统,它经常依赖于一底层系统的支持。这些底层系统常常是强大的操作系统。==通过使用本地方法,我们得以用Java实现了jre的与底层系统的交互,甚至JVM的一些部分就是用C写的。==
  • 还有,如果我们要使用一些Java语言本身没有提供封装的操作系统的特性时,我们也需要使用本地方法。
  • ==Sun的解释器是用C实现的==,这使得它能像一些普通的C一样与外部交互。jre大部分是用Java实现的,它也通过一些本地方法与外界交互。 例如:类java.lang.Thread的setPriority()方法是用Java实现的,但是它实现调用的是该类里的本地方法setPriority0()。这个本地方法是用C实现的,并被植入JVM内部在Windows 95的平台上,这个本地方法最终将调用Win32 setpriority() API。这是一个本地方法的具体实现由JVM直接提供,更多的情况是本地方法由外部的动态链接库(external dynamic link library)提供,然后被JVM调用。

现状:目前该方法使用的越来越少了,除非是与硬件有关的应用,比如通过Java程序驱动打印机或者Java系统管理生产设备,

本地方法栈

  • Java虚拟机栈于管理Java方法的调用,而本地方法栈用于管理本地方法的调用。
  • 本地方法栈,也是线程私有的。
  • 允许被实现成固定或者是可动态扩展的内存大小(在内存溢出方面和虚拟机栈相同)
  • 如果线程请求分配的栈容量超过本地方法栈允许的最大容量,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outofMemoryError异常
  • 本地方法一般是使用C语言或C++语言实现的。
  • 它的具体做法是Native Method Stack中登记native方法,在Execution Engine 执行时加载本地方法库。 在这里插入图片描述

注意事项

  • 当某个线程调用一个本地方法时,它就进入了一个全新的并且不再受虚拟机限制的世界。它和==虚拟机拥有同样的权限==。

    • 本地方法可以通过本地方法接口来访问虚拟机内部的运行时数据区 -
    • 它甚至可以直接使用本地处理器中的寄存器,直接从本地内存的堆中分配任意数量的内存。
  • 并不是所有的JVM都支持本地方法。因为Java虚拟机规范并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,也可以无需实现本地方法栈。

  • ==在Hotspot JVM中,直接将本地方法栈和虚拟机栈合二为一==