ネイティブメソッドは高価ですか？ JNI Secret Extension

1. スタックフレームの作成。
2. ABIに従って引数をシフトします。
3. JNIハンドルでリンクをラップ（ jobject
   
   
   
   ）;
4. jclass



JNIEnv*
   
   
   
   およびjclass
   
   
   
   追加の引数をjclass
   
   
   
   ます。
5. synchronized
   
   
   
   メソッドの場合、モニターのキャプチャとリリース。
6. ネイティブ関数の「遅延」リンク。
7. メソッドの入り口と出口をトレースします。
8. ストリームをin_Java
   
   
   
   状態からin_native
   
   
   
   、またはその逆に転送する
9. セーフポイントを確認してください。
10. 考えられる例外の処理。

私たちが彼を知っているJNI

• GetByteArrayRegion
  
  
  
  -Java配列要素をネイティブメモリの指定された場所にコピーします。
  
  
  GetByteArrayRegionの例

   JNIEXPORT jint JNICALL Java_bench_Natives_arrayRegionImpl(JNIEnv* env, jclass cls, jbyteArray array) { static jbyte buf[1048576]; jint length = (*env)->GetArrayLength(env, array); (*env)->GetByteArrayRegion(env, array, 0, length, buf); return sum(buf, length); }
        
        
  
          
          
          
        
  
      
          
          
          
        
        
  
          
          
          
        
  
      
       

  
  
  
• GetByteArrayElements
  
  
  
  も同じです。JVM自体が、要素がコピーされるメモリ領域を割り当てます。 配列の処理が完了したら、ReleaseByteArrayElementsを呼び出す必要があります。
  
  
  GetByteArrayElementsの例

   JNIEXPORT jint JNICALL Java_bench_Natives_arrayElementsImpl(JNIEnv* env, jclass cls, jbyteArray array) { jboolean isCopy; jint length = (*env)->GetArrayLength(env, array); jbyte* buf = (*env)->GetByteArrayElements(env, array, &isCopy); jint result = sum(buf, length); (*env)->ReleaseByteArrayElements(env, array, buf, JNI_ABORT); return result; }
        
        
  
          
          
          
        
  
      
          
          
          
        
        
  
          
          
          
        
  
      
       

  
  
  
• なぜ、アレイのコピーを作成するのですか？ ただし、JNIメソッドの実行中にガベージコレクターによって直接移動できるため、Javaヒープ内のオブジェクトをネイティブから直接操作することはできません。 ただし、ヒープ内の配列の直接アドレスを返すGetPrimitiveArrayCritical
  
  
  
  関数がありますが、 GetPrimitiveArrayCritical
  
  
  
  呼び出す前にGCが動作することをReleasePrimitiveArrayCritical
  
  
  
  ます。
  
  
  GetPrimitiveArrayCriticalの例

   JNIEXPORT jint JNICALL Java_bench_Natives_arrayElementsCriticalImpl(JNIEnv* env, jclass cls, jbyteArray array) { jboolean isCopy; jint length = (*env)->GetArrayLength(env, array); jbyte* buf = (jbyte*) (*env)->GetPrimitiveArrayCritical(env, array, &isCopy); jint result = sum(buf, length); (*env)->ReleasePrimitiveArrayCritical(env, array, buf, JNI_ABORT); return result; }
        
        
  
          
          
          
        
  
      
          
          
          
        
        
  
          
          
          
        
  
      
       

  
  
  

クリティカルネイティブ

 JNIEXPORT jint JNICALL JavaCritical_bench_Natives_javaCriticalImpl(jint length, jbyte* buf) { return sum(buf, length); }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

• メソッドはstatic
  
  
  
  、 synchronized



static
  
  
  
  ていない必要があります。
• 引数の中では、プリミティブ型とプリミティブの配列のみがサポートされています。
• クリティカルネイティブはJNI関数を呼び出すことができないため、Javaオブジェクトを割り当てたり、例外をスローしたりできません。
• そして、最も重要なことは、メソッドが実行時にGCをブロックするため、メソッドは短時間で完了するはずです。

グラム単位はいくつですか？

 @State(Scope.Benchmark) public class Natives { @Param({"16", "256", "4096", "65536", "1048576"}) int length; byte[] array; @Setup public void setup() { array = new byte[length]; } @GenerateMicroBenchmark public int arrayRegion() { return arrayRegionImpl(array); } @GenerateMicroBenchmark public int arrayElements() { return arrayElementsImpl(array); } @GenerateMicroBenchmark public int arrayElementsCritical() { return arrayElementsCriticalImpl(array); } @GenerateMicroBenchmark public int javaCritical() { return javaCriticalImpl(array); } static native int arrayRegionImpl(byte[] array); static native int arrayElementsImpl(byte[] array); static native int arrayElementsCriticalImpl(byte[] array); static native int javaCriticalImpl(byte[] array); static { System.loadLibrary("natives"); } }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

 Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.7.0_51-b13) Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 24.51-b03, mixed mode) Benchmark (length) Mode Samples Mean Mean error Units b.Natives.arrayElements 16 thrpt 5 7001,853 66,532 ops/ms b.Natives.arrayElements 256 thrpt 5 4151,384 89,509 ops/ms b.Natives.arrayElements 4096 thrpt 5 571,006 5,534 ops/ms b.Natives.arrayElements 65536 thrpt 5 37,745 2,814 ops/ms b.Natives.arrayElements 1048576 thrpt 5 1,462 0,017 ops/ms b.Natives.arrayElementsCritical 16 thrpt 5 14467,389 70,073 ops/ms b.Natives.arrayElementsCritical 256 thrpt 5 6088,534 218,885 ops/ms b.Natives.arrayElementsCritical 4096 thrpt 5 677,528 12,340 ops/ms b.Natives.arrayElementsCritical 65536 thrpt 5 44,484 0,914 ops/ms b.Natives.arrayElementsCritical 1048576 thrpt 5 2,788 0,020 ops/ms b.Natives.arrayRegion 16 thrpt 5 19057,185 268,072 ops/ms b.Natives.arrayRegion 256 thrpt 5 6722,180 46,057 ops/ms b.Natives.arrayRegion 4096 thrpt 5 612,198 5,555 ops/ms b.Natives.arrayRegion 65536 thrpt 5 37,488 0,981 ops/ms b.Natives.arrayRegion 1048576 thrpt 5 2,054 0,071 ops/ms b.Natives.javaCritical 16 thrpt 5 60779,676 234,483 ops/ms b.Natives.javaCritical 256 thrpt 5 9531,828 67,106 ops/ms b.Natives.javaCritical 4096 thrpt 5 707,566 13,330 ops/ms b.Natives.javaCritical 65536 thrpt 5 44,653 0,927 ops/ms b.Natives.javaCritical 1048576 thrpt 5 2,793 0,047 ops/ms
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

結論