隨筆檔案

最近有做個(gè)C++ for JNI 的輔助類庫(kù)和工具的想法，使得在JNI里可以用對(duì)象化的模式來(lái)訪問(wèn)java對(duì)象。例如java::lang::System::out->println();

這個(gè)類庫(kù)和輔助工具除了支持對(duì)象化訪問(wèn)外，還可以帶來(lái)的方便有：
 原來(lái)需要手工寫(xiě)入代碼中的大量的classname/membername和type sig可以自動(dòng)生成
 原來(lái)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(lái)手工javah生成include文件的方法可以通過(guò)輔助工具自動(dòng)生成和java class對(duì)應(yīng)的C++ 類函數(shù)定義，開(kāi)發(fā)者只需要實(shí)現(xiàn)這個(gè)函數(shù)即可。
 提供一些輔助函數(shù)、宏定義和模板使得開(kāi)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(dòng)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(lái)sun會(huì)發(fā)布一個(gè)JNI的C++版本。

jni的幾個(gè)基本的性能測(cè)試分析

今天對(duì)jvm運(yùn)行jni做了幾個(gè)基本的性能測(cè)試，測(cè)試的jvm有jdk1.4.2_19、jdk1.5.0_04和jdk1.6.0_14，測(cè)試的重復(fù)次數(shù)都是一億次，測(cè)試結(jié)果的絕對(duì)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(shí) 329 ms   平均每秒  303951367
 JNI空方法調(diào)用   耗時(shí) 1531 ms  平均每秒  65316786

java.version = 1.5.0_04
 java空方法調(diào)用  耗時(shí) 312 ms   平均每秒  320512820
 JNI空方法調(diào)用   耗時(shí) 1891 ms  平均每秒  52882072

java.version = 1.4.2_19
 java空方法調(diào)用  耗時(shí) 312 ms   平均每秒  320512820
 JNI空方法調(diào)用   耗時(shí) 3672 ms  平均每秒  27233115
 
 jdk版本越高，JNI調(diào)用的性能越好，這點(diǎn)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(shí) : 79172 ms    平均每秒 : 1263072
JNI 字段讀取 (緩存Class=true ,緩存字段ID=false)  耗時(shí) : 25015 ms    平均每秒 : 3997601
JNI 字段讀取 (緩存Class=false ,緩存字段ID=true)  耗時(shí) : 50765 ms    平均每秒 : 1969861
JNI 字段讀取 (緩存Class=true ,緩存字段ID=true)   耗時(shí) : 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(shí) : 87109 ms    平均每秒 : 1147987
JNI 字段讀取 (緩存Class=true ,緩存字段ID=false)  耗時(shí) : 32031 ms    平均每秒 : 3121975
JNI 字段讀取 (緩存Class=false ,緩存字段ID=true)  耗時(shí) : 51657 ms    平均每秒 : 1935846
JNI 字段讀取 (緩存Class=true ,緩存字段ID=true)   耗時(shí) : 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(shí) : 97500 ms    平均每秒 : 1025641
JNI 字段讀取 (緩存Class=true ,緩存字段ID=false)  耗時(shí) : 38110 ms    平均每秒 : 2623983
JNI 字段讀取 (緩存Class=false ,緩存字段ID=true)  耗時(shí) : 55204 ms    平均每秒 : 1811462
JNI 字段讀取 (緩存Class=true ,緩存字段ID=true)   耗時(shí) : 4187 ms     平均每秒 : 23883448

 查找class和ID(field和method)消耗大量的時(shí)間。只是讀取字段值的時(shí)間基本上跟上面的JNI空方法是一個(gè)數(shù)量級(jí)。
 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(dá)40倍。
 讀取一個(gè)字段值的性能在百萬(wàn)級(jí)上，在交互頻繁的JNI應(yīng)用中是不能忍受的。
 消耗時(shí)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(dòng)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(wú)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(wèn)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(shí)的查找class上，三個(gè)版本沒(méi)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(shí) : 516 ms      平均每秒 : 193798449

java.version = 1.6.0_14
JNIEnv讀取 (JavaVM)     耗時(shí) : 1985 ms     平均每秒 : 50377833

java.version = 1.5.0_04
JNIEnv讀取 (JavaVM)     耗時(shí) : 2218 ms     平均每秒 : 45085662

java.version = 1.4.2_19
JNIEnv讀取 (JavaVM)     耗時(shí) : 2234 ms     平均每秒 : 44762757

為什么要做這個(gè)JNIEnv讀取測(cè)試：
 JavaVM是進(jìn)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(lái)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(duì)象方法調(diào)用都要帶JNIEnv的參數(shù)確實(shí)不如動(dòng)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(lái)隨時(shí)獲得JNIEnv的。因此我才會(huì)做這個(gè)測(cè)試。

 從上面的測(cè)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(duì)的數(shù)量級(jí)上看，個(gè)人認(rèn)為是完全可以接受這種JNIEnv的獲得模式的。

 

希望以上的測(cè)試分析對(duì)大家的JNI應(yīng)用開(kāi)發(fā)和優(yōu)化有一定的參考價(jià)值。

 

java反編譯+UI輔助工具
反編譯引擎是自己寫(xiě)的，一次發(fā)布到公共網(wǎng)絡(luò)上，
UI輔助工具包含很多方便的功能，可以直接查看jar文件、可以模糊查找類名、查看繼承關(guān)系、查找引用、查找字符串等。
歡迎大家去試用一下。

第一次使用BlogJava,不知道怎樣提供下載地址，哪位朋友介紹一下
http://www.tkk7.com/Files/taolei/classexplorer.zip

如果這個(gè)不行可以在
http://taolei.download.csdn.net/
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