第六十六条:谨慎使用本地方法
其实在java中有很多都是采用C或C++语言实现的比如native这种的本地方法,感兴趣的可以找源代码看看。
Java Native Interface (JNI) 允许Java应用程序可以调用本地方法(native method),所谓本地方法是指使用本地程序设计语言(native programming languages)(比如C或者C++)来编写的方法。从历史上看,本地方法主要有三种用途。它们提供了“访问特定于平台的机制”的能力,比如【访问】注册表。它们还提供了访问遗留代码库的能力,从而可以访问遗留数据(legacy data)。最后,本地方法可以通过本地语言,编写应用程序中注重性能的部分,从而提高系统的性能。
使用本地方法来访问特定于平台的机制是合法的,但这很少是必要的(but it is seldom necessary):随着Java平台的成熟,它提供了越来越多以前只有在宿主平台上才拥有的特性。例如,在Java 9中添加的进程API,这个API提供了访问操作系统的进程的功能。当Java中没有可用的等效库时,使用本地方法来使用遗留代码也是合法的。
不提倡使用本地方法来提高性能的做法 。在早期的发行版本中(在Java 3之前),这样做往往是很有必要的,但从那时起JVM就变得更快了。对于大多数任务,现在可以在Java中获得与之相当的性能。例如,当在1.1版中添加java.math时,BigInteger依赖于用C编写的一个快速的多精度算术库。在Java 3中,BigInteger在Java中重新实现,并仔细调整到比原来【依赖于】本地【库】实现【的版本】运行得更快的程度。
这个故事的一个令人遗憾的结论是BigInteger从那以后变化不大,除了Java 8中大数字的快速乘法。在那段时间,本机【代码】库的【优化】工作仍在继续,特别是GNU多精度算术库(GMP)。现在需要真正高性能多精度算术的Java程序猿通过本地方法[Blum14]使用GMP是合理的。
使用本地方法具有严重的缺点。由于本地语言是不安全的(第50项),使用本地方法的应用程序不再能免受内存损坏错误的影响。由于本地语言比Java更依赖于平台,因此使用本地方法的程序不再是可自由移植的。它们【使用本地方法的应用程序】也很难调试。如果你不小心,本地方法可能会降低性能,因为垃圾收集器无法自动化,甚至无法跟踪本机内存使用情况(第8项),并且在进入和退出本地代码时,需要相关的固定开销。最后,需要“胶合代码(glue code)”的本地方法编写起来单调乏味,并且难以阅读。
总而言之,在使用本地方法之前务必三思。极少数情况下会需要使用本地方法来提高性能。如果你必须要使用本地方法来访问底层的资源,或者本地代码库,也要尽可能少用本地代码,并且要进行全面测试。本地代码中的一个BUG就有可能破坏整个应用程序。
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