native
表示定義的是一個(gè)java語言和非java語言交互的java基礎(chǔ)方法链嘀,要知道java是高級(jí)語言,底層和操作系統(tǒng)交互的部分凉倚,也就是jvm友驮,都是由和操作系統(tǒng)交互更為直接的c或者c++來實(shí)現(xiàn)的,這個(gè)東西在實(shí)際的java運(yùn)用中極少使用蹬屹,除非你需要使用java語言和操作系統(tǒng)交互(比如win32的api)
volatile
一個(gè)定義為volatile的變量是說這變量可能會(huì)被意想不到地改變侣背,這樣,編譯器就不會(huì)去假設(shè)這個(gè)變量的值了慨默。精確地說就是贩耐,優(yōu)化器在用到這個(gè)變量時(shí)必須每次都小心地重新讀取這個(gè)變量的值,而不是使用保存在寄存器里的備份
transient
這個(gè)東西要和java的序列化一起來說厦取,在java對(duì)象序列化的時(shí)候如果某些對(duì)象里面的字段不需要序列化潮太,就定義為transient
synchronized
這個(gè)東西要和多線程一起來說了,定義問synchronized表示這個(gè)東西只能被一個(gè)線程訪問
1.volatile
Volatile修飾的成員變量在每次被線程訪問時(shí)虾攻,都強(qiáng)迫從共享內(nèi)存中重讀該成員變量的值(而不從緩存直接讀取)铡买。而且,當(dāng)成員變量發(fā)生變化時(shí)霎箍,強(qiáng)迫線程將變化值回寫到共享內(nèi)存奇钞。這樣在任何時(shí)刻,兩個(gè)不同的線程總是看到某個(gè)成員變量的同一個(gè)值漂坏。
Java語言規(guī)范中指出:為了獲得最佳速度景埃,允許線程保存共享成員變量的私有拷貝,而且只當(dāng)線程進(jìn)入或者離開同步代碼塊時(shí)才與共享成員變量的原始值對(duì)比顶别。
這樣當(dāng)多個(gè)線程同時(shí)與某個(gè)對(duì)象交互時(shí)谷徙,就必須要注意到要讓線程及時(shí)的得到共享成員變量的變化。
而volatile關(guān)鍵字就是提示VM:對(duì)于這個(gè)成員變量不能保存它的私有拷貝筋夏,而應(yīng)直接與共享成員變量交互。
當(dāng)成員變量發(fā)生變化時(shí)图呢,強(qiáng)迫線程將變化值回寫到共享內(nèi)存条篷。這樣在任何時(shí)刻,兩個(gè)不同的線程總是看到某個(gè)成員變量的同一個(gè)值,volatile關(guān)鍵字就是提示VM:對(duì)于這個(gè)成員變量不能保存它的私有拷貝蛤织,而應(yīng)直接與共享成員變量交互赴叹。
使用建議:在兩個(gè)或者更多的線程訪問的成員變量上使用volatile。當(dāng)要訪問的變量已在synchronized代碼塊中指蚜,或者為常量時(shí)乞巧,不必使用。
由于使用volatile屏蔽掉了VM中必要的代碼優(yōu)化摊鸡,所以在效率上比較低绽媒,因此一定在必要時(shí)才使用此關(guān)鍵字蚕冬。
2.transient
transient聲明一個(gè)實(shí)例變量,當(dāng)對(duì)象存儲(chǔ)時(shí)是辕,它的值不需要維持
Java的serialization提供了一種持久化對(duì)象實(shí)例的機(jī)制囤热。當(dāng)持久化對(duì)象時(shí),可能有一個(gè)特殊的對(duì)象數(shù)據(jù)成員获三,我們不想用serialization機(jī)制來保存它旁蔼。為了在一個(gè)特定對(duì)象的一個(gè)域上關(guān)閉serialization,可以在這個(gè)域前加上關(guān)鍵字transient疙教。當(dāng)一個(gè)對(duì)象被串行化的時(shí)候棺聊,transient型變量的值不包括在串行化的表示中,然而非transient型的變量是被包括進(jìn)去的贞谓。
3.native:native是方法修飾符,native是由另外一種語言實(shí)現(xiàn)的本地方法
一. 什么是NativeMethod(轉(zhuǎn)載自javaeye某位大俠的文章)
簡單地講限佩,一個(gè)NativeMethod就是一個(gè)java調(diào)用非java代碼的接口。一個(gè)NativeMethod是這樣一個(gè)java的方法:該方法的實(shí)現(xiàn)由非java語言實(shí)現(xiàn)经宏,比如C犀暑。這個(gè)特征并非java所特有,很多其它的編程語言都有這一機(jī)制烁兰,比如在C++中耐亏,你可以用extern "C"告知C++編譯器去調(diào)用一個(gè)C的函數(shù)。java根類Object就有很多Native方法沪斟,具體可參看源代碼广辰。
"Anativemethod is aJavamethod whose implementation is provided by non-javacode."
在定義一個(gè)nativemethod時(shí),并不提供實(shí)現(xiàn)體(有些像定義一個(gè)javainterface)主之,因?yàn)槠鋵?shí)現(xiàn)體是由非java語言在外面實(shí)現(xiàn)的择吊。,下面給了一個(gè)示例:
public class IHaveNatives
{
nativepublic voidNative1( int x ) ;
nativestatic public longNative2() ;
nativesynchronized private floatNative3( Object o ) ;
nativevoidNative4( int[] ary ) throws Exception ;
}
這些方法的聲明描述了一些非java代碼在這些java代碼里看起來像什么樣子(view).
標(biāo)識(shí)符native可以與所有其它的java標(biāo)識(shí)符連用槽奕,但是abstract除外几睛。這是合理的,因?yàn)?b>native暗示這些方法是有實(shí)現(xiàn)體的粤攒,只不過這些實(shí)現(xiàn)體是非java的所森,但是abstract卻顯然的指明這些方法無實(shí)現(xiàn)體。native與其它java標(biāo)識(shí)符連用時(shí)夯接,其意義同非NativeMethod并無差別焕济,比如nativestatic表明這個(gè)方法可以在不產(chǎn)生類的實(shí)例時(shí)直接調(diào)用,這非常方便盔几,比如當(dāng)你想用一個(gè)nativemethod去調(diào)用一個(gè)C的類庫時(shí)晴弃。上面的第三個(gè)方法用到了nativesynchronized,JVM在進(jìn)入這個(gè)方法的實(shí)現(xiàn)體之前會(huì)執(zhí)行同步鎖機(jī)制(就像java的多線程。)
一個(gè)nativemethod方法可以返回任何java類型上鞠,包括非基本類型际邻,而且同樣可以進(jìn)行異常控制旗国。這些方法的實(shí)現(xiàn)體可以制一個(gè)異常并且將其拋出枯怖,這一點(diǎn)與java的方法非常相似。當(dāng)一個(gè)nativemethod接收到一些非基本類型時(shí)如Object或一個(gè)整型數(shù)組時(shí)能曾,這個(gè)方法可以訪問這非些基本型的內(nèi)部度硝,但是這將使這個(gè)native方法依賴于你所訪問的java類的實(shí)現(xiàn)。有一點(diǎn)要牢牢記资倜帷:我們可以在一個(gè)nativemethod的本地實(shí)現(xiàn)中訪問所有的java特性蕊程,但是這要依賴于你所訪問的java特性的實(shí)現(xiàn),而且這樣做遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如在java語言中使用那些特性方便和 容易驼唱。
nativemethod的存在并不會(huì)對(duì)其他類調(diào)用這些本地方法產(chǎn)生任何影響藻茂,實(shí)際上調(diào)用這些方法的其他類甚至不知道它所調(diào)用的是一個(gè)本地方法。JVM將控制調(diào)用本地方法的所有細(xì)節(jié)玫恳。需要注意當(dāng)我們將一個(gè)本地方法聲明為final的情況辨赐。用java實(shí)現(xiàn)的方法體在被編譯時(shí)可能會(huì)因?yàn)閮?nèi)聯(lián)而產(chǎn)生效率上的提升。但是一個(gè)nativefinal方法是否也能獲得這樣的好處卻是值得懷疑的京办,但是這只是一個(gè)代碼優(yōu)化方面的問題掀序,對(duì)功能實(shí)現(xiàn)沒有影響。
如果一個(gè)含有本地方法的類被繼承惭婿,子類會(huì)繼承這個(gè)本地方法并且可以用java語言重寫這個(gè)方法(這個(gè)似乎看起來有些奇怪)不恭,同樣的如果一個(gè)本地方法被fianl標(biāo)識(shí),它被繼承后不能被重寫财饥。
本地方法非常有用换吧,因?yàn)樗行У財(cái)U(kuò)充了jvm.事實(shí)上,我們所寫的java代碼已經(jīng)用到了本地方法钥星,在sun的java的并發(fā)(多線程)的機(jī)制實(shí)現(xiàn)中沾瓦,許 多與操作系統(tǒng)的接觸點(diǎn)都用到了本地方法,這使得java程序能夠超越j(luò)ava運(yùn)行時(shí)的界限谦炒。有了本地方法贯莺,java程序可以做任何應(yīng)用層次的任務(wù)。
二.為什么要使用NativeMethod
java使用起來非常方便编饺,然而有些層次的任務(wù)用java實(shí)現(xiàn)起來不容易乖篷,或者我們對(duì)程序的效率很在意時(shí)响驴,問題就來了透且。
與java環(huán)境外交互:
有時(shí)java應(yīng)用需要與java外面的環(huán)境交互。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(tǒng)如操作系統(tǒng)或某些硬件交換信息時(shí)的情 況秽誊。本地方法正是這樣一種交流機(jī)制:它為我們提供了一個(gè)非常簡潔的接口鲸沮,而且我們無需去了解java應(yīng)用之外的繁瑣的細(xì)節(jié)。
與操作系統(tǒng)交互:
JVM支持著java語言本身和運(yùn)行時(shí)庫锅论,它是java程序賴以生存的平臺(tái)讼溺,它由一個(gè)解釋器(解釋字節(jié)碼)和一些連接到本地代碼的庫組成。然而不管怎樣最易,它畢竟不是一個(gè)完整的系統(tǒng)怒坯,它經(jīng)常依賴于一些底層(underneath在下面的)系統(tǒng)的支持。這些底層系統(tǒng)常常是強(qiáng)大的操作系統(tǒng)藻懒。通過使用本地方法剔猿,我們得以用java實(shí)現(xiàn)了jre的與底層系統(tǒng)的交互,甚至JVM的一些部分就是用C寫的嬉荆,還有归敬,如果我們要使用一些java語言本身沒有提供封裝的操作系統(tǒng)的特性時(shí),我們也需要使用本地方法鄙早。
Sun'sJava
Sun的解釋器是用C實(shí)現(xiàn)的汪茧,這使得它能像一些普通的C一樣與外部交互。jre大部分是用java實(shí)現(xiàn)的限番,它也通過一些本地方法與外界交互舱污。例如:類java.lang.Thread 的 setPriority()方法是用java實(shí)現(xiàn)的,但是它實(shí)現(xiàn)調(diào)用的是該類里的本地方法setPriority0()扳缕。這個(gè)本地方法是用C實(shí)現(xiàn)的慌闭,并被植入JVM內(nèi)部,在Windows 95的平臺(tái)上躯舔,這個(gè)本地方法最終將調(diào)用Win32 SetPriority() API驴剔。這是一個(gè)本地方法的具體實(shí)現(xiàn)由JVM直接提供,更多的情況是本地方法由外部的動(dòng)態(tài)鏈接庫(external dynamic link library)提供粥庄,然后被JVM調(diào)用丧失。
三.JVM怎樣使NativeMethod跑起來:
我們知道,當(dāng)一個(gè)類第一次被使用到時(shí)惜互,這個(gè)類的字節(jié)碼會(huì)被加載到內(nèi)存布讹,并且只會(huì)回載一次。在這個(gè)被加載的字節(jié)碼的入口維持著一個(gè)該類所有方法描述符的 list训堆,這些方法描述符包含這樣一些信息:方法代碼存于何處描验,它有哪些參數(shù),方法的描述符(public之類)等等坑鱼。
如果一個(gè)方法描述符內(nèi)有native膘流,這個(gè)描述符塊將有一個(gè)指向該方法的實(shí)現(xiàn)的指針絮缅。這些實(shí)現(xiàn)在一些DLL文件內(nèi),但是它們會(huì)被操作系統(tǒng)加載到java程序的地址空間呼股。當(dāng)一個(gè)帶有本地方法的類被加載時(shí)耕魄,其相關(guān)的DLL并未被加載,因此指向方法實(shí)現(xiàn)的指針并不會(huì)被設(shè)置彭谁。當(dāng)本地方法被調(diào)用之前吸奴,這些DLL才會(huì)被加載,這是通過調(diào)用java.system.loadLibrary()實(shí)現(xiàn)的缠局。
最后需要提示的是则奥,使用本地方法是有開銷的,它喪失了java的很多好處狭园。如果別無選擇逞度,我們可以選擇使用本地方法。