jvm005-本地方法介面和本地方法棧
1.什麼是本地方法？
簡單地講，一個Native Method是一個Java呼叫非Java程式碼的接囗。一個Native Method是這樣一個Java方法：該方法的實現由非Java語言實現，比如C。這個特徵並非Java所特有，很多其它的程式語言都有這一機制，比如在C中，你可以用extern "c" 告知c編譯器去呼叫一個c的函式。
A native method is a Java method whose implementation is provided by non-java code.
在定義一個native method時，並不提供實現體（有些像定義一個Java interface），因為其實現體是由非java語言在外面實現的。
本地介面的作用是融合不同的程式語言為Java所用，它的初衷是融合C/C++程式。
舉例
public class IHaveNatives{
public native void methodNative1(int x);
public native static long methodNative2();
private native synchronized float methodNative3(Object o);
native void methodNative4(int[] ary) throws Exception;
}
識別符號native可以與其它java識別符號連用，但是abstract除外
2.為什麼使用Native Method？
Java使用起來非常方便，然而有些層次的任務用Java實現起來不容易，或者我們對程式的效率很在意時，問題就來了。
與Java環境的互動
有時Java應用需要與Java外面的環境互動，這是本地方法存在的主要原因。你可以想想Java需要與一些底層系統，如作業系統或某些硬體交換資訊時的情況。本地方法正是這樣一種交流機制：它為我們提供了一個非常簡潔的介面，而且我們無需去了解Java應用之外的繁瑣的細節。
與作業系統的互動
JVM支援著Java語言本身和執行時庫，它是Java程式賴以生存的平臺，它由一個直譯器（解釋位元組碼）和一些連線到原生代碼的庫組成。然而不管怎樣，它畢竟不是一個完整的系統，它經常依賴於一底層系統的支援。這些底層系統常常是強大的作業系統。通過使用本地方法，我們得以用Java實現了jre的與底層系統的互動，甚至JVM的一些部分就是用c寫的。
還有，如果我們要使用一些Java語言本身沒有提供封裝的作業系統的特性時，我們也需要使用本地方法。
Sun's Java
Sun的直譯器是用C實現的，這使得它能像一些普通的C一樣與外部互動。jre大部分是用Java實現的，它也通過一些本地方法與外界互動。例如：類java.lang.Thread的setPriority()方法是用Java實現的，但是它實現呼叫的是該類裡的本地方法setPriority()。這個本地方法是用C實現的，並被植入JVM內部，在Windows 95的平臺上，這個本地方法最終將呼叫Win32 setPriority() ApI。這是一個本地方法的具體實現由JVM直接提供，更多的情況是本地方法由外部的動態連結庫（external dynamic link library）提供，然後被JVw呼叫。
現狀
目前該方法使用的越來越少了，除非是與硬體有關的應用，比如通過Java程式驅動印表機或者Java系統管理生產裝置，在企業級應用中已經比較少見。因為現在的異構領域間的通訊很發達，比如可以使用Socket通訊，也可以使用Web Service等等，不多做介紹。
3.本地方法棧
Java虛擬機器棧於管理Java方法的呼叫，而本地方法棧用於管理本地方法的呼叫。
本地方法棧，也是執行緒私有的。
允許被實現成固定或者是可動態擴充套件的記憶體大小。（在記憶體溢位方面是相同的）
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如果執行緒請求分配的棧容量超過本地方法棧允許的最大容量，Java虛擬機器將會丟擲一個StackOverflowError 異常。
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如果本地方法棧可以動態擴充套件，並且在嘗試擴充套件的時候無法申請到足夠的記憶體，或者在建立新的執行緒時沒有足夠的記憶體去建立對應的本地方法棧，那麼Java虛擬機器將會丟擲一個OutOfMemoryError異常。
本地方法是使用C語言實現的。
它的具體做法是Native Method Stack中登記native方法，在Execution Engine 執行時載入本地方法庫。
當某個執行緒呼叫一個本地方法時，它就進入了一個全新的並且不再受虛擬機器限制的世界。它和虛擬機器擁有同樣的許可權。
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本地方法可以通過本地方法介面來訪問虛擬機器內部的執行時資料區。
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它甚至可以直接使用本地處理器中的暫存器
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直接從本地記憶體的堆中分配任意數量的記憶體。
並不是所有的JVM都支援本地方法。因為Java虛擬機器規範並沒有明確要求本地方法棧的使用語言、具體實現方式、資料結構等。如果JVM產品不打算支援native方法，也可以無需實現本地方法棧。
在Hotspot JVM中，直接將本地方法棧和虛擬機器棧合二為一。