java - 是否可以在没有 JNI 的情况下使用 sun.misc.Unsafe 调用 C 函数？

Question

一段 C/C++ 代码可以提供一个带有函数指针数组的 JNI 方法。但是有没有办法直接从Java代码内部(不使用JNI或类似的)调用数组指针指向的函数堆栈？ JNI 不知何故做了类似的事情，所以一定有办法。 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？

我当然不打算将其用于商业用途。我什至不是专业人士，我只是真的很喜欢编码，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 调用的开销会破坏使用 GPU 加速代码的目的。

Answer 1

JNI 有那么慢吗？

JNI 已经优化了很多，你应该先尝试一下。但它确实有一定的开销，see details .

如果 native 函数简单且被频繁调用，则此开销可能会很大。 JDK 有一个名为 Critical Natives 的私有(private) API，以减少调用不需要太多 JNI 功能的函数的开销。

关键原住民

原生方法必须满足以下条件才能成为关键原生:

• 必须是静态且不同步；
• 参数类型必须是primitive或primitive arrays；
• 实现不能调用 JNI 函数，即不能分配 Java 对象或抛出异常；
• 不应长时间运行，因为它在运行时会阻塞 GC。

关键原生的声明看起来像一个常规的 JNI 方法，除了

• 它以 JavaCritical_ 而不是 Java_ 开头；
• 它没有额外的 JNIEnv* 和 jclass 参数；
• Java 数组在两个参数中传递:第一个是数组长度，第二个是指向原始数组数据的指针。也就是不需要调用GetArrayElements和 friend 们，直接使用数组指针即可。

例如一个 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);
}

仅从 JDK 7 开始的 HotSpot JVM 支持关键 native 。此外，“关键”版本仅从编译代码中调用。因此，您需要关键实现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(public)规范或其他东西。您可能会找到的唯一文档是对 JDK-7013347 的评论。 .

基准测试

This benchmark显示当 native 工作负载非常小时，关键 native 可以比常规 JNI 方法快几倍。方法越长，相对开销越小。

---

P.S. JDK 中正在进行的工作是实现 Native MethodHandles，它将作为 JNI 的更快替代方案。但是它不太可能出现在 JDK 10 之前。

1. http://cr.openjdk.java.net/~jrose/panama/native-call-primitive.html
2. http://mail.openjdk.java.net/pipermail/panama-dev/2015-December/000225.html