Java Native Interface (JNI)：与本地代码交互的桥梁

"Java Native Interface (JNI) 是Java平台的一个组成部分，主要用来让Java代码能够与用其他语言（如C和C++）编写的代码进行交互。它提供了一组接口，使得开发者可以在Java应用程序中调用本地方法，实现Java与本地代码的无缝集成。JNI在JDK1.1版本引入，随着时间的发展，其功能不断完善，支持更多的操作，包括对字符串的处理和内存管理等。" Java Native Interface (JNI) 的核心在于提供一个桥梁，连接Java虚拟机（JVM）和本地代码，使得开发者可以在不离开Java环境的情况下利用C、C++等语言的性能优势。这在处理硬件访问、操作系统交互、高性能计算以及调用已有的库时特别有用。 JNI的主要功能包括： 1. **字符串操作**：JNI提供了多种函数来处理Java字符串。例如，`GetStringChars`和`ReleaseStringChars`用于获取和释放Unicode格式字符串的字符数组，可能返回字符串的副本。`GetStringUTFChars`和`ReleaseStringUTFChars`则是用于UTF-8编码字符串的类似操作。`GetStringLength`和`GetStringUTFLength`分别返回Unicode字符数和UTF-8编码所需的字节数。这些函数允许本地代码直接操作Java字符串的内容。 2. **字符串创建**：`NewString`函数根据给定的Unicode字符数组创建一个新的Java `String`对象。`NewStringUTF`则根据UTF-8编码的C字符串创建Java `String`。 3. **内存管理**：`GetStringCritical`和`ReleaseStringCritical`是针对Unicode字符串的高效访问接口，它们允许在没有复制开销的情况下获取字符串内容，但要求本地代码在两次调用之间不得阻塞，以确保线程安全。这是JNI提供的低级接口，适用于需要高性能且对内存管理敏感的情况。 4. **数据传输**：`GetStringRegion`和`SetStringRegion`允许本地代码快速地拷贝字符串的一部分到目标位置，提供了一种高效的批量数据传输方式。 5. **本地方法注册**：JNI还定义了如何注册本地方法，使得Java类能够调用C或C++的函数。`RegisterNatives`函数用于此目的，它将Java方法名与本地方法实现对应起来。 6. **异常处理**：JNI提供了处理和抛出Java异常的机制，使得本地代码可以正确地响应Java层的错误。 7. **线程管理**：JNI也支持线程相关的操作，如获取当前Java线程，设置线程本地存储等。 通过JNI，开发者可以构建混合编程模型，结合Java的跨平台能力和本地代码的高性能，实现复杂的应用场景。然而，使用JNI会带来一些挑战，比如增加代码的复杂性、可能导致内存泄漏，以及调试难度增加。因此，只有在确实需要的时候，才应考虑使用JNI。