JNI完全指南(七)——多线程

JNI完全指南

版本：1
作者：陈小默
声明：禁止商业，禁止转载

发布于：作业部落、简书、CSDN博客

上一篇：JNI完全指南(六)——本地方法

七、多线程编程

本章不讲述如何使用C语言开启新线程，而是讲述如何在本地代码中使用线程同步。由于从Java中访问native方法并没有线程限制，所以我们的本地代码并不一定只会运行在main线程中，一旦本地方法被多个线程调用，那么我们就不得不考虑如何保证数据的安全访问问题了。为了解决这个问题，JNI提供了监视器机制，与Java中的synchronize相同，用来对临界区进行保护性访问。

7.1 进入临界区

为了更好的理解这个概念，我们先来看一下Java中最简单的同步锁的例子：

synchronized (this) {
    //临界区
}

临界区的特点就是在同一时刻仅能有一个线程运行在临界区中。其他线程会被阻塞在临界区外，直到临界区没有任何线程运行。

在JNI中，MonitorEnter函数用来进入一个临界区，当执行完需要同步的代码后，必须调用MonitorExit函数来退出临界区，否则程序将会发生死锁，函数原型如下：

jint MonitorEnter(JNIEnv *env, jobject obj);

• obj：用来充当锁的Java对象
• return：进入临界区成功则返回JNI_OK。

7.2 MonitorExit

退出临界区的函数原型如下

jint MonitorExit(JNIEnv *env, jobject obj);

• return：退出临界区成功则返回JNI_OK。

示例代码：

if ((*env)->MonitorEnter(env, obj) != JNI_OK) {
     //进入临界区成功
}
//临界区
if ((*env)->MonitorExit(env, obj) != JNI_OK) {
    //退出临界区成功
};

7.3 线程的等待唤醒

凡是有线程存在的地方都是需要相应的等待唤醒机制，这里使用相当粗糙的手段进行实现：

static jmethodID THREAD_WAIT;
static jmethodID THREAD_NOTIFY;
static jmethodID THREAD_NOTYFY_ALL;
void
initThread(JNIEnv *env, jobject lock) {
    jclass cls = env->GetObjectClass(lock);
    THREAD_WAIT = env->GetMethodID(cls, "wait", "(J)V");
    THREAD_NOTIFY = env->GetMethodID(cls, "notify", "(V)V");
    THREAD_NOTYFY_ALL = env->GetMethodID(cls, "notifyAll", "(V)V");
}
void
wait(JNIEnv *env, jobject lock, jlong timeout) {
    env->CallVoidMethod(lock, THREAD_WAIT, timeout);
}
void
notify(JNIEnv *env, jobject lock) {
    env->CallVoidMethod(lock, THREAD_NOTIFY);
}
void
notifyAll(JNIEnv *env, jobject lock) {
    env->CallVoidMethod(lock, THREAD_NOTYFY_ALL);
}

可以看出，这里主要是使用的Java的唤醒机制，如果查阅过Object的源码的话会发现，Java中仍是用了native方法来实现，所以这里的效率损失仍是相当大的，最好的实现是直接使用C或C++相应的线程库。

下一篇：JNI完全指南(八)——NIO

[1]ORACLE guides for JNI——Chapter 4: JNI Functions