JNI：在 Java 虚拟机中调用 Java 方法374

Java Native Interface (JNI) 是一种编程框架，允许在 Java 虚拟机 (JVM) 中调用本机代码。本机代码是由非 Java 语言（如 C/C++）编写的代码，可以在 JVM 之外执行。JNI 为 Java 和本机代码之间的相互操作提供了桥梁，使开发人员能够利用本机代码的优势，同时仍然受益于 Java 提供的安全性、跨平台性和垃圾回收等功能。

JNI 架构

JNI 架构主要由以下组件组成：* JNI 头文件：定义用于在 Java 和本机代码之间进行调用的函数和数据结构。
* JNI 桥：将 Java 调用映射到相应的本机代码函数，并负责管理内存管理和异常处理。
* 本机方法库：实现实际的本机代码函数，这些函数可以由 Java 代码调用。

调用 Java 方法

要从本机代码调用 Java 方法，必须遵循以下步骤：1. 获取 Java 类的引用：使用 `FindClass` 函数获取需要调用的 Java 类的引用。
2. 获取 Java 方法的 ID：使用 `GetMethodID` 函数获取要调用的 Java 方法的 ID。
3. 创建 Java 虚拟机：使用 `JNI_CreateJavaVM` 函数创建 JVM。
4. 获取 Java 环境：使用 `GetEnv` 函数获取 Java 环境，这提供了对 JVM 中对象的访问。
5. 调用 Java 方法：使用 `CallObjectMethod`、`CallBooleanMethod`、`CallIntMethod` 等函数来调用 Java 方法。
6. 清理：使用 `DestroyJavaVM` 函数销毁 JVM。

示例代码

以下是一个简单的示例，展示了如何从本机代码调用 Java 方法：```c++
#include
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_example_jni_NativeLib_addNumbers(JNIEnv *env, jobject obj, jint a, jint b) {
return a + b;
}
```
这个本机代码函数实现了一个名为 `addNumbers` 的 Java 方法，它接受两个整数参数并返回它们的和。
```java
public class NativeLib {
public static native int addNumbers(int a, int b);
}
```
这个 Java 类包含一个静态本机方法 `addNumbers`，它委托给本机代码实现。

优势

使用 JNI 调用 Java 方法提供了以下优势：* 提高性能：本机代码可以比 Java 代码执行得更快，因为它可以直接访问底层硬件。
* 访问本机特性：JNI 允许访问 Java 中不可用的本机功能，例如硬件设备、系统调用和并行处理。
* 与遗留代码集成：JNI 使得与用非 Java 语言编写的遗留代码集成成为可能。
* 扩展 Java 功能：JNI 可以用于扩展 Java 的功能，通过添加新特性或改进现有特性。

局限性

使用 JNI 也有一些局限性：* 复杂性：与纯 Java 代码相比，使用 JNI 更加复杂，因为它涉及管理内存分配和异常处理。
* 平台依赖性：本机代码是特定于平台的，这意味着必须针对每个目标平台重新编译。
* 安全性风险：本机代码可以访问 Java 虚拟机中的敏感数据，因此需要仔细考虑安全性。

JNI 是一个强大的框架，它允许在 Java 虚拟机中调用 Java 方法。它提供了提高性能、访问本机功能和扩展 Java 功能的优势。然而，它也具有复杂性和平台依赖性的局限性。通过仔细设计和实现，JNI 可以帮助开发人员创建强大的跨平台应用程序，利用 Java 和本机代码的优势。

2024-11-03

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