Question

一段C / C ++代码可以为JNI方法提供一个函数指针数组。但是有没有办法直接从Java代码内部（不使用JNI或类似代码）调用数组指针指向的函数？ JNI以某种方式做了类似的事情，所以必须有办法。 JNI是如何做到的？是通过sun.misc.Unsafe吗？即使不是，我们是否可以使用一些不安全的解决方法来获取执行此操作的JVM代码？

我当然不打算在商业上使用它。我甚至不是专业人士，我只是非常喜欢编码而且我最近一直在研究CUDA所以我想也许我可以尝试将所有东西混合在一起，但是JNI调用的开销会破坏GPU加速代码的目的。 / p>

Answer 1

JNI慢了吗？

JNI已经进行了很多优化，你应该先尝试一下。但它确实有一定的开销，see details。

如果本机函数很简单并且经常调用，则此开销可能很大。 JDK有一个名为 Critical Natives 的私有API，以减少调用不需要太多JNI功能的函数的开销。

重要原生

本机方法必须满足以下条件才能成为关键本机：

必须静态且未同步;
参数类型必须是原始或原始数组;
实现不能调用JNI函数，即它不能分配Java对象或抛出异常;
不应该运行很长时间，因为会在运行时阻止GC 。

关键本机的声明看起来像普通的JNI方法，除了

以JavaCritical_代替Java_;
它没有额外的JNIEnv*和jclass参数;
Java数组以两个参数传递：第一个是数组长度，第二个是指向原始数组数据的指针。也就是说，不需要调用GetArrayElements和朋友，你可以立即使用直接数组指针。

E.g。 JNI方法

JNIEXPORT jint JNICALL
Java_com_package_MyClass_nativeMethod(JNIEnv* env, jclass klass, jbyteArray array) {
    jboolean isCopy;
    jint length = (*env)->GetArrayLength(env, array);
    jbyte* buf = (*env)->GetByteArrayElements(env, array, &isCopy);
    jint result = process(buf, length);
    (*env)->ReleaseByteArrayElements(env, array, buf, JNI_ABORT);
    return result;    
}

将转向

JNIEXPORT jint JNICALL
JavaCritical_com_package_MyClass_nativeMethod(jint length, jbyte* buf) {
    return process(buf, length);
}

从JDK 7开始，仅在HotSpot JVM中支持关键本机。此外，仅从已编译的代码调用“关键”版本。因此，您需要关键和标准实现才能使其正常工作。

此功能专为JDK内部使用而设计。没有公共规范或其他东西。您可能找到的唯一文档可能是JDK-7013347的评论。

基准

This benchmark表示，当本机工作负载非常小时，关键本机可以比常规JNI方法快几倍。方法越长，相对开销越小。

P.S。 JDK正在进行一项工作，以实现Native MethodHandles，它将作为JNI的更快替代品。但是它不太可能出现在JDK 10之前。

Answer 2

这里值得一提的是，another popular opensource JVM具有类似的documented，但不是用于加速某些本机方法的JNI调用的流行方法。

  可以使用 @FastNative 和 @CriticalNative 批注对Java本机接口（JNI）进行快速本机调用。这些内置的ART运行时优化可加速JNI转换并替换现已弃用的！bang JNI表示法。注释对非本机方法无效，并且仅可用于bootclasspath上的平台Java语言代码（无Play商店更新）。

@FastNative 批注支持非静态方法。如果方法访问Jobject作为参数或返回值，请使用此参数。

@CriticalNative 注释提供了运行本地方法的更快方法，但有以下限制：


方法必须是静态的-参数，返回值或隐式this都不能使用对象。

仅原始类型被传递给本机方法。

本机方法在其函数定义中未使用JNIEnv和jclass参数。

该方法必须向RegisterNatives注册，而不是依赖于动态JNI链接。


@FastNative 和 @CriticalNative 批注在执行本机方法时禁用垃圾收集。不要与长时间运行的方法一起使用，包括通常快速但通常不受限制的方法。

暂停到垃圾回收可能会导致死锁。如果尚未在本地释放锁（即在返回托管代码之前），请不要在快速本机调用期间获取锁。这不适用于常规JNI调用，因为ART认为正在执行的本机代码已暂停。

@FastNative 可以将本机方法的性能提高3倍，将 @CriticalNative 的性能提高5倍。

此文档引用了现在已弃用的！bang 表示法，该表示法用于加快Dalvik JVM上的本机调用。

是否可以使用sun.misc.Unsafe在没有JNI的情况下调用C函数？

2 个答案:

JNI慢了吗？

重要原生

基准