Java本地接口工作方式初探

Java本地接口(Java Native Interface (JNI))允许运行在Java虚拟机(Java Virtual
Machine (JVM))上的代码调用本地程序和类库，或者被它们调用，这些程序和类库可以是其它语言编写的，比如C、C++或者汇编语言。
　　当一个程序无法完全使用Java编写时，开发者可以通过JNI来编写本地方法，比如标准Java类库并不支持的依赖于平台的特色或者程序库。JNI还可以用于修改现有的使用其它语言编写的程序，使它们可以通过Java编写的程序来访问。
　　很多基本类库都依赖JNI来为开发者和用户提供服务，比如文件的输入/输出和音频功能。在基本类库中包含的对于性能和平台敏感的API可以允许
所有的Java程序以安全和平台无关的方式来使用这些功能，在采用JNI之前，开发者需要明确这些功能并不是已经包含在Java标准类库中的，在这篇文章
中，我将会讲解JNI是如何工作的以及本地类型是如何映射到Java的类型和类库的。
　　JNI工作原理
　　在JNI中，本地函数是通过一个独立的.c或.cpp文件来实现的(C++为JNI提供的界面会更简洁一些)。当JVM调用该函数时，它传递了一个JNIEnv指针、一个jobject指针和通过Java方法定义的Java参数，JNI函数的形式如下：
　JNIEXPORT void JNICALL Java_ClassName_MethodName
　　(JNIEnv *env, jobjectobj)
　　{
　　//Method native implemenation
　　}
　
　env指针是一个包含了JVM接口的结构，它包含了与JVM进行交互以及与Java对象协同工作所必需的函数，示例中的JNI函数可以在本地数组和
Java数组类型之间、本地字符串和Java字符串类型之间进行转换，其功能还包括对象的实例化、抛出异常等。基本上您可以使用JNIEnv来实现所有
Java能做到的事情，虽然要简单很多。
　　更加正式的解释是这样的，本地代码通过调用JNI的函数来访问JVM，这是通过一个界面指针实现的(界面指针实际上是指向指针的指针)，该指针指向一个指针数组，数组中的每个指针都指向了一个界面函数，而每个界面函数都是在数组中预先定义过的。
　　本地方法将JNI界面指针当作一个参数，如果在同一个Java线程中，出现对该本地方法的多重调用，JVM则保证传递相同的界面指针到本地方法。不过，一个本地方法可以被不同的Java线程调用，因而也可能会收到不同的JNI界面指针。
　　本地方法是通过System.loadLibrary方法加载的，在以下的例子中，类的初始化方法加载了一个指定平台的本地类库，该类库定义了本地方法