NATIVE是非访问修饰符。它只能应用于METHOD。 它表示方法或代码的平台依赖的实现。

直接来自Java语言规范:

本机方法是在依赖于平台的代码中实现的，通常是用其他编程语言(如C、c++、FORTRAN或汇编语言)编写的。本机方法的主体仅以分号形式给出，表示省略了实现，而不是一个块。

最小可运行示例

Main.java

public class Main {
    public native int square(int i);
    public static void main(String[] args) {
        System.loadLibrary("Main");
        System.out.println(new Main().square(2));
    }
}

c

#include <jni.h>
#include "Main.h"

JNIEXPORT jint JNICALL Java_Main_square(
    JNIEnv *env, jobject obj, jint i) {
  return i * i;
}

编译并运行:

sudo apt-get install build-essential openjdk-7-jdk
export JAVA_HOME='/usr/lib/jvm/java-7-openjdk-amd64'
javac Main.java
javah -jni Main
gcc -shared -fpic -o libMain.so -I${JAVA_HOME}/include \
  -I${JAVA_HOME}/include/linux Main.c
java -Djava.library.path=. Main

输出:

4

在Ubuntu 14.04 AMD64上测试。还使用过Oracle JDK 1.8.0_45。

在GitHub上的例子供你使用。

Java包/文件名称中的下划线必须在C函数名中使用_1转义，如前所述:在包含下划线的Android包名称中调用JNI函数

解释

本机允许您:

用Java中的任意汇编代码调用已编译的动态加载库(这里用C编写) 并将结果返回到Java中

这可以用于:

用更好的CPU组装指令在临界区编写更快的代码(不是CPU可移植的) 直接进行系统调用(不能移植操作系统)

以降低可移植性为代价。

你也可以从C调用Java，但你必须先用C创建一个JVM:如何从c++调用Java函数?

由于同样的原因，类似的本地扩展api也出现在许多其他“VM语言”中，例如Python、Node.js、Ruby。

Android NDK

在这个上下文中，概念是完全相同的，除了必须使用Android样板来设置它。

官方的NDK存储库包含“规范”的示例，例如hello-jni应用程序:

https://github.com/googlesamples/android-ndk/blob/4df5a2705e471a0818c6b2dbc26b8e315d89d307/hello-jni/app/src/main/java/com/example/hellojni/HelloJni.java#L39 https://github.com/googlesamples/android-ndk/blob/4df5a2705e471a0818c6b2dbc26b8e315d89d307/hello-jni/app/src/main/cpp/hello-jni.c#L27

当你在Android O上用NDK解压一个。apk时，你可以看到预编译的。所以这对应于lib/arm64-v8a/libnative-lib.so下的本机代码。

TODO确认:此外，文件/data/app/com.android.appname-*/oat/arm64/base。odex，说它是一个共享库，我认为是AOT预编译的。dex对应于ART中的Java文件，另见:Android中的odex文件是什么?也许Java实际上也是通过本地接口运行的?

OpenJDK 8中的示例

让我们找到object# clone在jdk8u60-b27中定义的位置。

我们将得出结论，它是通过本地调用实现的。

首先我们发现:

find . -name Object.java

jdk/src/share/classes/java/lang/ object .java#l212:

protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;

现在困难的部分来了，在所有的间接中找到克隆在哪里。对我有帮助的问题是:

find . -iname object.c

它可以找到可能实现Object的本机方法的C或c++文件。它引导我们进入jdk/share/native/java/lang/ object .c#l47:

static JNINativeMethod methods[] = {
    ...
    {"clone",       "()Ljava/lang/Object;",   (void *)&JVM_Clone},
};

JNIEXPORT void JNICALL
Java_java_lang_Object_registerNatives(JNIEnv *env, jclass cls)
{
    (*env)->RegisterNatives(env, cls,
                            methods, sizeof(methods)/sizeof(methods[0]));
}

这将我们引向JVM_Clone符号:

grep -R JVM_Clone

这将导致我们进入hotspot/src/share/vm/prims/jvm.cpp#l580:

JVM_ENTRY(jobject, JVM_Clone(JNIEnv* env, jobject handle))
    JVMWrapper("JVM_Clone");

在展开了一堆宏之后，我们得出结论，这就是定义点。

它标记了一个方法，它将在其他语言中实现，而不是在Java中。它与JNI (Java本机接口)一起工作。

在过去，本机方法用于编写性能临界区，但随着Java的速度越来越快，这种方法现在不太常见了。当前需要本机方法时

您需要从Java调用用其他语言编写的库。 您需要访问只能通过其他语言(通常是C语言)访问的系统或硬件资源。实际上，许多与真实计算机交互的系统函数(例如磁盘和网络IO)只能这样做，因为它们调用本机代码。

另请参阅 Java本机接口规范

Java本机方法为Java代码调用OS本机代码提供了一种机制，无论是出于功能原因还是性能原因。

例子:

rutime (github上的源代码)包含以下本机方法定义

606  public native int availableProcessors();
617  public native long freeMemory();
630  public native long totalMemory();
641  public native long maxMemory();
664  public native void gc();

在OpenJDK中相应的Runtime.class文件中，位于JAVA_HOME/jmods/java.base.jmod/classes/java/lang/Runtime.class中包含这些方法，并标记为ACC_NATIVE (0x0100)，这些方法不包含Code属性，这意味着这些方法在Runtime.class文件中没有任何实际的编码逻辑:

方法13 availableProcessors:标记为本机，没有Code属性 方法14 freeMemory:标记为本机，没有Code属性 方法15 totalMemory:标记为本机，没有Code属性 方法16 maxMemory:标记为本机，没有Code属性 方法17 gc:标记为本机，没有Code属性

实际上，编码逻辑在相应的Runtime.c文件中:

42  #include "java_lang_Runtime.h"
43
44  JNIEXPORT jlong JNICALL
45  Java_java_lang_Runtime_freeMemory(JNIEnv *env, jobject this)
46  {
47      return JVM_FreeMemory();
48  }
49
50  JNIEXPORT jlong JNICALL
51  Java_java_lang_Runtime_totalMemory(JNIEnv *env, jobject this)
52  {
53      return JVM_TotalMemory();
54  }
55
56  JNIEXPORT jlong JNICALL
57  Java_java_lang_Runtime_maxMemory(JNIEnv *env, jobject this)
58  {
59      return JVM_MaxMemory();
60  }
61
62  JNIEXPORT void JNICALL
63  Java_java_lang_Runtime_gc(JNIEnv *env, jobject this)
64  {
65      JVM_GC();
66  }
67  
68  JNIEXPORT jint JNICALL
69  Java_java_lang_Runtime_availableProcessors(JNIEnv *env, jobject this)
70  {
71      return JVM_ActiveProcessorCount();
72  }

并将这些C代码编译成libjava。so (Linux)或libjava.dll (Windows)文件，位于JAVA_HOME/jmods/java.base.jmod/lib/libjava.so:

参考

Java原生方法要点

本机关键字应用于方法，以指示该方法是使用JNI (Java本机接口)在本机代码中实现的。