Java是否使用JNI“开箱即用”？

Posted 2021-04-13

关于Java何时使用JNI，我在概念上并不清楚。文献1,2似乎建议使用JNI是可选的 - 它对我自己的现有本地C应用程序来说是一个有用的功能，但是在可能的情况下避免使用它是一个好习惯：Liang表示“记住，一旦应用程序使用JNI ，它有可能失去[便携性和安全性]的两个好处“。

但是，我在SDK中查看了Oracle的API实现，我在public static native void arraycopy中看到了java/lang/System.java。问题：

1. 在本地使用JNI时，不标记为这样的方法吗？
2. Java在进行系统调用时是否使用JNI？

任何Java API实现都需要系统调用，所以如果我是正确的，似乎没有避免与本机代码的接口。

1：Horstmann，核心Java第2卷 2. Liang，Java™Native Interface程序员指南和规范

答案

1. 在本地使用JNI时，不标记为这样的方法吗？

是的，这就是它的含义。

2. Java在进行系统调用时是否使用JNI？

同样的问题真的。只有本机方法才能调用系统调用，因此Java代码只能通过本机方法调用系统调用。

对于应用程序，使用JNI是可选的。这对JVM至关重要。

另一答案

您列出了JNI的两个缺点 - 可移植性和安全性。实际上，还有另一个，它在日常生活中更为重要：JNI调用会带来很大的性能成本，因为它们会影响全局JVM状态并锁定一些JVM功能，包括GC。

正如other answer中详述的那样，JVM确实依赖于JNI。但这不是一个完整的答案。

您的JVM可能支持快速JNI方法（例如android ART）。这些方法保证快速且无阻塞，并且可以在没有状态改变的情况下执行，参见例如@FastNative。 Java SDK本机方法经常使用这些改进，因此它们不会遭受传统JNI的性能成本。

这些本机方法在运行期间不依赖于LoadLibrary()。这消除了JNI的另一个重要性能成本 - 在运行时加载和“绑定”本机方法。运行时绑定的最大风险是它发生在由类加载器确定的任意时间，并且可能与您的JVM或应用程序当时必须执行的其他紧急事件冲突。与系统本机方法无关。

此外，可移植性问题是无关紧要的：Java运行时是为每个受支持的平台精心设计的，并且它本身不是“可移植的”，只有运行在其上的Java应用程序。

最后，JNI的安全风险是双重的：JNI不受私有声明的限制，本机代码可以做危险的事情，危及在同一JVM中运行的任何类或应用程序。而且，从第三方库加载，JNI代码可能被黑客攻击（例如，它足以改变操作系统环境，导致System.loadLibrary()加载欺诈者版本的lib）。系统本机方法不受此类攻击的影响。

简而言之，即使JVM确实使用JNI，这也不是不加区别地为您自己的类使用JNI的借口。