Java Native Interface (JNI) 开发详解

"JNI 代码开发指南，这是一份关于 Java Native Interface (JNI) 的技术文档，旨在帮助 Java 开发人员理解和学习如何通过 JNI 调用 C 语言编写的函数库。该文档由 Sun Microsystems 在1997年发布，是版本1.1的规格说明。" JNI（Java Native Interface）是 Java 平台的一个核心组件，它提供了一个框架，让 Java 程序能够与本地（非 Java）代码交互，比如调用 C/C++ 库，实现性能关键的代码或访问操作系统特定的功能。JNI 使得 Java 代码可以充分利用底层系统的功能，同时保持 Java 的跨平台特性。 在 JNI 规范中，有以下几个重要的概念和组成部分： 1. **本地方法接口**：这是 Java 程序调用本地方法的桥梁，它定义了一组 C 函数，这些函数作为 Java 方法的实现。Java 代码通过 `native` 关键字声明本地方法，并在运行时通过 JNI 调用对应的 C 函数。 2. **JNI 头文件和本地方法库**：开发者需要包含 JNI 的头文件（如 `jni.h`），这个头文件包含了所有必要的函数原型和数据类型定义。然后，编写 C/C++ 代码来实现本地方法，并将其打包成动态链接库供 Java 程序加载和使用。 3. **环境指针**：在 JNI 中，每个本地方法都有一个指向 Java 虚拟机（JVM）环境的指针，通过这个指针，本地方法可以访问到 Java 对象、类、数组等资源。 4. **字段和方法ID**：为了访问 Java 对象的字段或调用 Java 方法，JNI 提供了字段 ID 和方法 ID，它们分别代表了 Java 类的字段和方法的唯一标识。 5. **数据类型转换**：JNI 提供了将 Java 数据类型和 C 数据类型之间进行转换的函数，例如 `jint` 对应于 Java 的 `int`，`jobject` 对应于 Java 对象引用等。 6. **事件回调**：JNI 还支持 Java 代码注册回调机制，允许本地方法在适当的时候调回 Java 代码。 7. **线程管理**：JNI 提供了对 Java 线程和本地线程的管理接口，可以创建、销毁以及同步 Java 线程。 8. **异常处理**：在本地方法中，可以检查并抛出 Java 异常，或者捕获 Java 异常并进行本地处理。 9. **垃圾回收**：JNI 也提供了接口来通知 JVM 当本地方法不再需要 Java 对象时，以便进行垃圾回收。 通过 JNI，开发者可以编写混合 Java 和本地代码的应用，提高性能，利用系统资源，并实现一些 Java 无法直接提供的功能。然而，使用 JNI 也会增加代码的复杂性，可能导致移植性问题，并且可能会破坏 Java 的内存安全特性，因此应当谨慎使用。在实际应用中，通常只在性能至关重要或必须与现有 C/C++ 代码集成的情况下才考虑使用 JNI。