外部函数接口，能不能取代Java本地接口

Java 本地接口面临的比较大的问题有两个。一个是 C 语言编译、链接带来的问题，因为 Java 本地接口实现的动态库是平台相关的，所以就没有了 Java 语言“一次编译，到处运行”的跨平台优势；另一个问题是，因为逃脱了 JVM 的语言安全机制，JNI 本质上是不安全的。

Java 的外部函数接口，是 Java 语言的设计者试图解决这些问题的一个探索。

面的代码，就是一个使用 Java 的外部函数接口实现的“Hello, world!"的小例子。

import java.lang.invoke.MethodType;
import jdk.incubator.foreign.*;

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) throws Throwable {
        try (ResourceScope scope = ResourceScope.newConfinedScope()) {
            CLinker cLinker = CLinker.getInstance();
            MemorySegment helloWorld =
                    CLinker.toCString("Hello, world!\n", scope);
            MethodHandle cPrintf = cLinker.downcallHandle(
                    CLinker.systemLookup().lookup("printf").get(),
                    MethodType.methodType(int.class, MemoryAddress.class),
                    FunctionDescriptor.of(CLinker.C_INT, CLinker.C_POINTER));
            cPrintf.invoke(helloWorld.address());
        }
    }
}

try-with-resource 语句里使用的 ResourceScope 这个类，定义了内存资源的生命周期管理机制。

CLinker，实现了 C 语言的应用程序二进制接口（Application Binary Interface，ABI）的调用规则。这个接口的对象，可以用来链接 C 语言实现的外部函数。

使用 CLinker 的函数标志符（Symbol）查询功能，查找 C 语言定义的函数 printf。在 C 语言里，printf 这个函数的定义就像下面的代码描述的样子:

int printf(const char *restrict format, ...);

这里使用了 JDK 7 引入的 MethodType，以及尚处于孵化期的 FunctionDescriptor。MethodType 定义了后面的 Java 代码必须遵守的调用规则。而 FunctionDescriptor 则描述了外部函数必须符合的规范。

对比使用 JNI 实现的代码，使用外部函数接口的代码，不再需要编写 C 代码。当然，也不再需要编译、链接生成 C 的动态库了。所以，由动态库带来的平台相关的问题，也就不存在了。

使用外部函数接口的代码，是 Java 代码，因此也受到 Java 安全机制的约束。

此文章为9月Day15学习笔记，内容来源于极客时间《深入剖析 Java 新特性》