66. 明智审慎地本地方法

Java 本地接口（JNI）允许 Java 程序调用本地方法，这些方法是用 C 或 C++ 等本地编程语言编写的。从历史上看，本地方法主要有三种用途。它们提供对特定于平台的设施（如注册中心）的访问。它们提供对现有本地代码库的访问，包括提供对遗留数据访问。最后，本地方法可以通过本地语言编写应用程序中注重性能的部分，以提高性能。

使用本地方法访问特定于平台的机制是合法的，但是很少有必要：随着 Java 平台的成熟，它提供了对许多以前只能在宿主平台中上找到的特性。例如，Java 9 中添加的流 API 提供了对 OS 流程的访问。在 Java 中没有等效库时，使用本地方法来使用本地库也是合法的。

使用本地方法来提高性能的行为很少是明智的。 在早期版本（Java 3 之前），这通常是必要的，但是从那时起 JVM 变得更快了。对于大多数任务，现在可以在 Java 中获得类似的性能。例如，在版本 1.1 中添加了 java.math，BigInteger 是在一个用 C 编写的快速多精度运算库的基础上实现的。在当时，为了获得足够的性能这样做是必要的。在 Java 3 中，BigInteger 则完全用 Java 重写了，并且进行了性能调优，新的版本比原来的版本更快。

这个故事的一个可悲的结尾是，除了在 Java 8 中对大数进行更快的乘法运算之外，BigInteger 此后几乎没有发生什么变化。在此期间，对本地库的工作继续快速进行，尤其是 GNU 多精度算术库（GMP）。需要真正高性能多精度算法的 Java 程序员现在可以通过本地方法使用 GMP [Blum14]。

使用本地方法有严重的缺点。由于本地语言不安全（详见第 50 条），使用本地方法的应用程序不再能免受内存毁坏错误的影响。由于本地语言比 Java 更依赖于平台，因此使用本地方法的程序的可移植性较差。它们也更难调试。如果不小心，本地方法可能会降低性能，因为垃圾收集器无法自动跟踪本地内存使用情况（详见第 8 条），而且进出本地代码会产生相关的成本。最后，本地方法需要「粘合代码」，这很难阅读，而且编写起来很乏味。

总之，在使用本地方法之前要三思。一般很少需要使用它们来提高性能。如果必须使用本地方法来访问底层资源或本地库，请尽可能少地使用本地代码，并对其进行彻底的测试。本地代码中的一个错误就可以破坏整个应用程序。