最近有做個C++ for JNI 的輔助類庫和工具的想法，使得在JNI里可以用對象化的模式來訪問java對象。例如java::lang::System::out->println();
這個類庫和輔助工具除了支持對象化訪問外，還可以帶來的方便有：
原來需要手工寫入代碼中的大量的classname/membername和type sig可以自動生成
原來經(jīng)常需要檢查java exception，可以利用C++的try/catch模式做Exception處理
原來手工javah生成include文件的方法可以通過輔助工具自動生成和java class對應(yīng)的C++ 類函數(shù)定義，開發(fā)者只需要實現(xiàn)這個函數(shù)即可。
提供一些輔助函數(shù)、宏定義和模板使得開發(fā)JNI更加方便。例如ansi/unicode/jstring字符串轉(zhuǎn)換、C++版本的StringBuilder、外部動態(tài)加載jvm等。
在gnu的gcj里采用的就是類似的模式。我看到的sun的jdk源代碼里也普遍采用了這種模式，也許將來sun會發(fā)布一個JNI的C++版本。
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2009-09-17 05:51 TaoLei 閱讀(1501) |
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編輯 收藏jni的幾個基本的性能測試分析
今天對jvm運行jni做了幾個基本的性能測試，測試的jvm有jdk1.4.2_19、jdk1.5.0_04和jdk1.6.0_14，測試的重復(fù)次數(shù)都是一億次，測試結(jié)果的絕對數(shù)值意義不大，僅供參考。
java調(diào)用jni空函數(shù)和調(diào)用java方法的性能(比較)：
java.version = 1.6.0_14
Java空方法調(diào)用 耗時 329 ms 平均每秒 303951367
JNI空方法調(diào)用 耗時 1531 ms 平均每秒 65316786
java.version = 1.5.0_04
java空方法調(diào)用 耗時 312 ms 平均每秒 320512820
JNI空方法調(diào)用 耗時 1891 ms 平均每秒 52882072
java.version = 1.4.2_19
java空方法調(diào)用 耗時 312 ms 平均每秒 320512820
JNI空方法調(diào)用 耗時 3672 ms 平均每秒 27233115
jdk版本越高，JNI調(diào)用的性能越好，這點要感謝sun的努力了。
在jdk1.6下，僅僅是空方法調(diào)用，JNI的性能就要比java內(nèi)部調(diào)用慢將近5倍，而在jdk1.4下更是慢了十多倍。
jni里查找class(JNIEnv.FindClass)和fieldid(JNIEnv.GetFieldID)和jni讀取java Field(JNIEnv.GetFieldValue)的性能：
緩存表示只調(diào)用一次，不緩存就是每次都調(diào)用。
java.version = 1.6.0_14
JNI 字段讀取 (緩存Class=false ,緩存字段ID=false) 耗時 : 79172 ms 平均每秒 : 1263072
JNI 字段讀取 (緩存Class=true ,緩存字段ID=false) 耗時 : 25015 ms 平均每秒 : 3997601
JNI 字段讀取 (緩存Class=false ,緩存字段ID=true) 耗時 : 50765 ms 平均每秒 : 1969861
JNI 字段讀取 (緩存Class=true ,緩存字段ID=true) 耗時 : 2125 ms 平均每秒 : 47058823
java.version = 1.5.0_04
JNI 字段讀取 (緩存Class=false ,緩存字段ID=false) 耗時 : 87109 ms 平均每秒 : 1147987
JNI 字段讀取 (緩存Class=true ,緩存字段ID=false) 耗時 : 32031 ms 平均每秒 : 3121975
JNI 字段讀取 (緩存Class=false ,緩存字段ID=true) 耗時 : 51657 ms 平均每秒 : 1935846
JNI 字段讀取 (緩存Class=true ,緩存字段ID=true) 耗時 : 2187 ms 平均每秒 : 45724737
java.version = 1.4.2_19
JNI 字段讀取 (緩存Class=false ,緩存字段ID=false) 耗時 : 97500 ms 平均每秒 : 1025641
JNI 字段讀取 (緩存Class=true ,緩存字段ID=false) 耗時 : 38110 ms 平均每秒 : 2623983
JNI 字段讀取 (緩存Class=false ,緩存字段ID=true) 耗時 : 55204 ms 平均每秒 : 1811462
JNI 字段讀取 (緩存Class=true ,緩存字段ID=true) 耗時 : 4187 ms 平均每秒 : 23883448
查找class和ID(field和method)消耗大量的時間。只是讀取字段值的時間基本上跟上面的JNI空方法是一個數(shù)量級。
而如果每次都根據(jù)名稱查找class和field的話，性能要下降高達40倍。
讀取一個字段值的性能在百萬級上，在交互頻繁的JNI應(yīng)用中是不能忍受的。
消耗時間最多的就是查找class,因此在Native里保存class和member id是必要的。
class和member id在一定范圍內(nèi)是穩(wěn)定的，但在動態(tài)加載的class loader下，保存全局的class要么可能失效，要么可能造成無法卸載classloader,
在諸如OSGI框架下的JNI應(yīng)用還要特別注意這方面的問題。
在讀取字段值和查找FieldID上，jdk1.4和1.5、1.6的差距是非常明顯的。但在最耗時的查找class上，三個版本沒有明顯差距。
基于線程變量(TlsSetValue/TlsGetValue)的JNIEnv讀取和基于JavaVM的JNIEnv讀取(JavaVM.GetEnv)
JNIEnv讀取 (線程變量) 耗時 : 516 ms 平均每秒 : 193798449
java.version = 1.6.0_14
JNIEnv讀取 (JavaVM) 耗時 : 1985 ms 平均每秒 : 50377833
java.version = 1.5.0_04
JNIEnv讀取 (JavaVM) 耗時 : 2218 ms 平均每秒 : 45085662
java.version = 1.4.2_19
JNIEnv讀取 (JavaVM) 耗時 : 2234 ms 平均每秒 : 44762757
為什么要做這個JNIEnv讀取測試：
JavaVM是進程全局有效的，而JNIEnv是線程相關(guān)的，
但JNI編程是可以不用這樣的模式來獲得JNIEnv的，需要在所有相關(guān)的函數(shù)調(diào)用里帶JNIEnv參數(shù)。
在C++編程模式下，大量的對象方法調(diào)用都要帶JNIEnv的參數(shù)確實不如動態(tài)獲得它方便。
在性能可以接受的范圍內(nèi)是可以考慮用其他的模式來隨時獲得JNIEnv的。因此我才會做這個測試。
從上面的測試數(shù)據(jù)看，用線程變量的性能是優(yōu)于JavaVM.GetEnv的，而且從相對的數(shù)量級上看，個人認為是完全可以接受這種JNIEnv的獲得模式的。
希望以上的測試分析對大家的JNI應(yīng)用開發(fā)和優(yōu)化有一定的參考價值。
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2009-09-17 05:39 TaoLei 閱讀(4165) |
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