JNI

JNI#

本节适合什么读者#

本节不是从入门到精通类型的。假设读者已经了解过 JNI 的基本使用方法和阅读过相关官方文档。

JNI 无处不在#

我以前一真觉得，JNI 不过是在 Pure Java 解决不了的底层操作或性能瓶颈时，才会使用到的技术。实现方式是写个动态链接库(*.so)，写个 java native method 就完了。最近研究了一下，发现只要使用 openjdk，基本就直接或间接使用了 JNI 了。 openjdk 内部使用 JNI 的情况后面会分析。

JNI 相关数据结构#

Bad programmers worry about the code. Good programmers worry about data structures and their relationships. – Linus Torvalds

先来看看 JNI 相关的数据结构。

图: JNI Data Structure

图: JNI Data Structure#

用 Draw.io 打开

以上内容参考了： Java Native Interface Specification

上图有一些文字补充：

  • C/C++ 实现的 JNI 代码主要交互 API 是 JNIInvokeInterface_ 与 JNINativeInterface_

  • 所有线程理论上都可以 Attach 到 JVM 上成为一个 jvm thread。参与到 Stop The World 等机制当中。

  • JNIEnv_ 实例是与线程挂钩的，不应该在线程间共享。

  • 注意不同的着色代表不同的分层范畴

  • 其中牵涉到引用记数和 GC

暂时是引用 Java Native Interface Specification 和小部分代码整理。未再深入研究其内部的结构。

常用的 JNI 观察工具#

nm -gD /home/labile/opensource/jdk/build/linux-x86_64-server-slowdebug/images/jdk/lib/libjava.so 

readelf --symbols --wide  /home/labile/opensource/jdk/build/linux-x86_64-server-slowdebug/images/jdk/lib/libjava.so  | less


nm -gD /home/labile/opensource/jdk/build/linux-x86_64-server-slowdebug/images/jdk/lib/lib*.so | less 


nm -gD /home/labile/opensource/jdk/build/linux-x86_64-server-slowdebug/images/jdk/lib/server/libjvm.so | grep JNI_CreateJavaVM


ldd /home/labile/opensource/jdk/./build/linux-x86_64-server-slowdebug/jdk/bin/../lib/libjli.so

nm -gD /home/labile/opensource/jdk/./build/linux-x86_64-server-slowdebug/jdk/bin/../lib/libjli.so | less