1.记一次源码追踪分析，从Java到JNI，再到JVM的C++：fileChannel.map()为什么快；源码分析map方法，put方法
2.java是如何调用native方法？hotspot源码分析必会技能
3.jnihook原理
4.安卓jni开发？

记一次源码追踪分析，从Java到JNI，再到JVM的确认线指标源码C++：fileChannel.map()为什么快；源码分析map方法，put方法

       前言

       在系统IO相关的系统调用有read/write，mmap，sendfile等这些。

       其中read/write是普通的读写，每次都需要将buffer从用户空间拷贝到内核空间；

       而mmap使用的是内存映射，会将磁盘文件对应的页映射（拷贝）到内核空间的page cache，并记录到用户进程的2019全景系统源码页表中，使得用户空间也可以像操作用户空间一样操作该文件的映射，最后再由操作系统来讲该映射（脏页）回写到磁盘；

       sendfile则使用的是零拷贝技术，在mmap的基础上，当发送数据的时候只拷贝fd和offset等元数据信息，而将数据主体直接拷贝至protocol buffer，实现了内核数据零冗余的零拷贝技术

       本文地址：/post//

问题/目的问题1Java中哪些API使用到了mmap问题2怎么知道该API使用到了mmap，如何追踪程序的系统调用目的1源码中分析验证，从Java到JNI，再到C++：fileChannel.map()使用的是系统调用mmap目的2源码验证分析：调用mmapedByteBuffer.put(Byte[])时JVM在搞些什么？mmap比普通的read/write快在哪？揭晓答案1mmap在Java NIO中的体现/使用

       看一个例子

// 1GBpublic static final int _GB = 1**;File file = new File("filename");FileChannel fileChannel = new RandomAccessFile(file, "rw").getChannel();MappedByteBuffer mmapedByteBuffer = fileChannel.map(FileChannel.MapMode.READ_WRITE, 0, _GB);for (int i = 0; i < _GB; i++) { count++;mmapedByteBuffer.put((byte)0);}

       其中fileChannel.map()底层使用的就是系统调用mmap，函数签名为： public abstract MappedByteBuffer map(MapMode mode,long position, long size)throws IOException

答案2程序执行的系统调用追踪/** * @author Tptogiar * @description * @date /5/ - : */public class TestMappedByteBuffer{ public static final int _4kb = 4*;public static final int _GB= 1**;public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException { // 为了方便在日志中找到本段代码的开始位置和结束位置，这里利用文件io来打开始标记FileInputStream startInput = null;try { startInput = new FileInputStream("start1.txt");startInput.read();} catch (IOException e) { e.printStackTrace();}File file = new File("filename");FileChannel fileChannel = new RandomAccessFile(file, "rw").getChannel();MappedByteBuffer map = fileChannel.map(FileChannel.MapMode.READ_WRITE, 0, _GB); //我们想分析的语句问题2for (int i = 0; i < _GB; i++) { map.put((byte)0); // 下文中需要分析的语句目的2}// 打结束标记FileInputStream endInput = null;try { endInput = new FileInputStream("end.txt");endInput.read();} catch (IOException e) { e.printStackTrace();}}}

       把上面这段代码编译后把“.class”文件拉到linux执行，并用linux上的csgo神王源码strace工具记录其系统调用日志，拿到日志文件我们可以在日志中看到以下信息（关于怎么拿到日志可以参照我的博文：无（代写））：

       注：日志有多行，这里只选取我们关注的

// ...// 看到了我们打的开始标志openat(AT_FDCWD, "start1.txt", O_RDONLY) = -1 ENOENT (No such file or directory)// ... // 打开文件，文件描述符fd为6openat(AT_FDCWD, "filename", O_RDWR|O_CREAT, ) = 6// 判断文件状态fstat(6, { st_mode=S_IFREG|, st_size=, ...}) = 0// ... // 判断文件状态fstat(6, { st_mode=S_IFREG|, st_size=, ...}) = 0// 进行内存映射mmap(NULL, , PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, 6, 0) = 0x7f2fd6cd// ...// 程序退出exit(0)// 看到了我们打的结束标志openat(AT_FDCWD, "end.txt", O_RDONLY) = -1 ENOENT (No such file or directory)

       在上面程序的系统调用日志中我们确实看到了我们打的开始标志，结束标志。在开始标志和结束标志之间我们看到了我们的文件"filename"确实被打开了，文件描述符fd = 6；在打开文件后紧接着又执行了系统调用mmap，这一点我们Java代码一致，这样，我们就验证了我们答案1中的结论，可以开始我们的下文了

源码追踪分析，从Java到JNI，再到JVM的像素鸟源码素材C++目的1寻源之旅：fileChannel.map()

       我们知道我们执行Java代码fileChannel.map()确实会在底层调用系统调用，那怎么在源码中得到验证呢？怎么落脚于源码进行分析呢？下面开始我们的寻源之旅

       FileChannelImpl.map() 注：由于代码较长，这里代码中略去了一些我们不关注的,比如异常捕获等

public MappedByteBuffer map(MapMode mode, long position, long size)throws IOException{ // ...try { // ...synchronized (positionLock) { // ...long mapPosition = position - pagePosition;mapSize = size + pagePosition;try { // ！我们要找的语句就在这！addr = map0(imode, mapPosition, mapSize);} catch (OutOfMemoryError x) { // 如果内存不足，先尝试进行GCSystem.gc();try { Thread.sleep();} catch (InterruptedException y) { Thread.currentThread().interrupt();}try { // 再次试着mmapaddr = map0(imode, mapPosition, mapSize);} catch (OutOfMemoryError y) { // After a second OOME, failthrow new IOException("Map failed", y);}}} // ...} finally { // ...}}

       上面函数源码中真正执行mmap的语句是在addr = map0(imode, mapPosition, mapSize),于是我们寻着这里继续追踪

       FileChannelImpl.map0()

// Creates a new mappingprivate native long map0(int prot, long position, long length)throws IOException;

       可以看到，该方法是一个native方法，所以后面的源码我们需要到这个FileChannelImpl.class对应的fileChannelImpl.c中去看，所以我们需要去找到JDK的源码

       在JDK源码中我们找到fileChannelImpl.c文件

       fileChannelImpl.c 根据JNI的对应规则，我们找到该文件内对应的Java_sun_nio_ch_FileChannelImpl_map0方法，其源码如下：

JNIEXPORT jlong JNICALLJava_sun_nio_ch_FileChannelImpl_map0(JNIEnv *env, jobject this, jint prot, jlong off, jlong len){ void *mapAddress = 0;jobject fdo = (*env)->GetObjectField(env, this, chan_fd);jint fd = fdval(env, fdo);int protections = 0;int flags = 0;if (prot == sun_nio_ch_FileChannelImpl_MAP_RO) { protections = PROT_READ;flags = MAP_SHARED;} else if (prot == sun_nio_ch_FileChannelImpl_MAP_RW) { protections = PROT_WRITE | PROT_READ;flags = MAP_SHARED;} else if (prot == sun_nio_ch_FileChannelImpl_MAP_PV) { protections =PROT_WRITE | PROT_READ;flags = MAP_PRIVATE;}// ！我们要找的语句就在这里！mapAddress = mmap(0,物联网modbus源码/* Let OS decide location */len,/* Number of bytes to map */protections,/* File permissions */flags,/* Changes are shared */fd, /* File descriptor of mapped file */off); /* Offset into file */if (mapAddress == MAP_FAILED) { if (errno == ENOMEM) { JNU_ThrowOutOfMemoryError(env, "Map failed");return IOS_THROWN;}return handle(env, -1, "Map failed");}return ((jlong) (unsigned long) mapAddress);}

       我们要找的语句就上面代码中的mapAddress = mmap(0,len,protections,flags,fd,off),至于为什么不是直接的mmap，而是mmap，是因为这里的mmap是一个宏，在文件上方有其定义，如下：

#define mmap mmap

       至此，我们就在源码中得到验证了我们问题2中的结论：fileChannelImpl.map()底层使用的是mmap系统调用

目的2寻源之旅：mmapedByteBuffer.put(Byte[ ])

       接着我们来看看当我们调用mmapedByteBuffer.put(Byte[])JVM底层在搞些什么动作

       MappedByteBuffer ?首先我们得知道，当我们执行MappedByteBuffer map = fileChannel.map(FileChannel.MapMode.READ_WRITE, 0, _GB)时，实际返回的对象是DirectByteBuffer类的实例，因为MappedByteBuffer为抽象类，且只有DirectByteBuffer继承了它，看下面两图就明白了

       DirectByteBuffer 于是我们找到DirectByteBuffer内的put(Byte[ ])方法

public ByteBuffer put(byte x) { unsafe.putByte(ix(nextPutIndex()), ((x)));return this;}

       可以看到该方法内实际是调用Unsafe类内的putByte方法来实现功能的，所以我们还得去看Unsafe类

       Unsafe.class

public native voidputByte(long address, byte x);

       该方法在Unsafe内是一个native方法，所以所以我们还得去看unsafe.cpp文件内对应的实现

       unsafe.cpp

       在JDK源码中，我们找到unsafe.cpp

       在这份源码内，没有使用JNI内普通加前缀的方法来形成对应关系

       不过我们还是能顺着源码的蛛丝轨迹找到我们要找的方法

       注意到源码中有这样的注册机制，所以我们可以知道我们要找的代码就是上图中标注的代码

       顺藤摸瓜，我们就找到了该方法的定义

UNSAFE_ENTRY(void, Unsafe_SetNative##Type(JNIEnv *env, jobject unsafe, jlong addr, java_type x)) \UnsafeWrapper("Unsafe_SetNative"#Type); \JavaThread* t = JavaThread::current(); \t->set_doing_unsafe_access(true); \void* p = addr_from_java(addr); \*(volatile native_type*)p = x; \t->set_doing_unsafe_access(false); \UNSAFE_END \

       该方法内主要的逻辑语句就是以下两句：

/** * @author Tptogiar * @description * @date /5/ - : */public class TestMappedByteBuffer{ public static final int _4kb = 4*;public static final int _GB= 1**;public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException { // 为了方便在日志中找到本段代码的开始位置和结束位置，这里利用文件io来打开始标记FileInputStream startInput = null;try { startInput = new FileInputStream("start1.txt");startInput.read();} catch (IOException e) { e.printStackTrace();}File file = new File("filename");FileChannel fileChannel = new RandomAccessFile(file, "rw").getChannel();MappedByteBuffer map = fileChannel.map(FileChannel.MapMode.READ_WRITE, 0, _GB); //我们想分析的语句问题2for (int i = 0; i < _GB; i++) { map.put((byte)0); // 下文中需要分析的语句目的2}// 打结束标记FileInputStream endInput = null;try { endInput = new FileInputStream("end.txt");endInput.read();} catch (IOException e) { e.printStackTrace();}}}0

       至此，我们就知道：其实我们调用mmapedByteBuffer.put(Byte[ ])时，JVM底层并不需要涉及到系统调用（这里也可以用strace工具追踪从而得到验证）。也就是说通过mmap映射的空间在内核空间和用户空间是共享的，我们在用户空间只需要像平时使用用户空间那样就行了————获取地址，设置值，而不涉及用户态，内核态的切换

总结

       fileChannelImpl.map()底层用调用系统函数mmap

       fileChannelImpl.map()返回的其实不是MappedByteBuffer类对象，而是DirectByteBuffer类对象

       在linux上可以通过strace来追踪系统调用

       JNI中“.class”文件内方法与“.cpp”文件内函数的对应关系不止是前缀对应的方法，还可以是注册的方式，这一点的追寻代码的时候有很大帮助

       directByteBuffer.put()方法底层并没有涉及系统调用，也就不需要涉及切态的性能开销(其底层知识执行获取地址，设置值的操作)，所以mmap的性能就比普通读写read/write好

       ...

原文：/post/

java是如何调用native方法？hotspot源码分析必会技能

       在深入研究JDK源码，如并发包和Thread相关部分时，往往会遇到native修饰的方法，它们隐藏在层层方法的底层。native方法的存在并非偶然，它是解决Java语言与操作系统直接交互的关键。Java作为高层语言，需要JVM作为桥梁，将Java指令转换为可以直接操作系统的C或C++代码，这就是native方法的用武之地。

       JDK、JRE和JVM的关系是这样的：JDK包含JRE，其中的JVM负责执行Java代码并进行操作系统间的转换。在OpenJDK源码中，特别是hotspot实现的JVM中，能找到native方法的具体实现。JNI（Java Native Interface）技术用于模拟Java调用C或C++编写的native方法，确保跨平台的兼容性。

       让我们通过实践来理解这个过程。首先，创建一个简单的Java类，通过javac编译，生成JavaCallC.class文件。然后使用javah命令生成JavaCallC.h头文件，这是C语言调用Java的关键部分，需要与Java代码中的native方法签名匹配。接着，编写C代码（Cclass.c），编译成动态链接库libJavaCallC.so，并将库文件路径添加到LD_LIBRARY_PATH环境变量中。

       最后，执行JavaCallC命令，如果一切顺利，会看到"Java_JavaCallC_cMethod call succ"的输出，表明Java成功调用了native方法。在尝试过程中可能会遇到各种问题，但通过一步步的调试和学习，我们可以逐步掌握这个过程。

jnihook原理

       jnihook是一种通过修改Java Native Interface (JNI)来实现对Android应用程序的动态修改和控制的技术。JNI是Java和本地代码（通常是C/C++）之间的桥梁，它允许在Java代码中调用本地代码，并实现Java与底层操作系统或硬件的交互。

       jnihook的原理是通过修改JNI函数表（又称为函数指针表）中的函数指针来实现对目标函数的替换。函数表是一个存储JNI函数指针的数据结构，它将Java方法和底层实现的本地方法对应起来。通过修改函数表中的函数指针，可以将目标函数的调用重定向到自定义的函数或者Hook函数，从而实现对目标函数的修改或控制。

       jnihook的原因是为了实现一些特定的目的，比如实现应用程序的逆向工程、破解、调试、Hook框架等。它可以用来修改应用程序的行为，突破原有的限制，实现自定义的功能或者绕过某些安全检测。同时，jnihook也为开发人员提供了一种调试和分析应用程序的手段，帮助他们理解应用程序的工作原理和内部机制。

       ç„¶è€Œï¼Œéœ€è¦æ³¨æ„çš„是，jnihook技术在一些情况下可能会被滥用，比如用于非法逆向工程、破解盗版等活动，从而侵犯了软件的知识产权和合法权益。因此，在使用jnihook技术时，需要遵守法律法规，并尊重软件开发者的权益。同时，开发者也应该增强应用程序的安全性，防止被恶意的jnihook攻击。

安卓jni开发？

       å¦‚何编写安卓软件

       1、见摇摇2选1安卓版本，刚开始也不知道里面有些什么技术难度，但是要做的目标已经明确了，而且也没有现成的，碰到问题就查资料，慢慢地解决，这样有的放矢，学习的效果非常好。

       2、下面我就开始介绍我们开发需要用的软件：Xcode(软件下载地址：developer.apple/xcode/)；IOS模拟器。

       3、需求分析。确定要开发某一款软件的同时要对需求进行分析，开发的app有实际实用意义才可以。开发者需要对软件系统进行概要设计，即系统设计。

       4、谷歌推出的AppInventorAndroidApp开发工具可以让你仅通过拖拉式的简单操作就可以创建自己的AndroidApp。对于那些为了特定目的想要动手尝试开发一个简单应用的用户。

       5、EclipseADTEclipseADT是Eclipse平台下用来开发Android应用程序的插件TheSDKandAVDManager该工具包含很多重要的功能，包括管理不同的AndroidSDK版本（构建目标），Android的版本众多，API上有些兼容性问题。

       6、下面，中科英才就为大家普及一下安卓软件开发入门知识。初级阶段要学习的内容配置环境：全部采用做新版本SDK、ADT、ECLIPSE、JDK。编写或者运行教学示例这时间主要运行的示例如HELLOWORLD，还有SDK带的例子。

Android中怎么通过JNI编程去发送adb指令控制手机

       ç¼–写一个C程序，使用system(“cmdline)，直接调用命令行程序即可。

       (constchar*)(*env)-GetStringUTFChars(env，inputStr，JNI_FALSE)；LOGI(dufresne---%s，(constchar*)str)；//通知虚拟机本地代码不再需要通过str访问Java字符串。

       $cd~/project/Android/JNITest/bin$cd~/project/Android/JNITest/bin我们用ls命令查看，可以看到bin目录下有个classes目录，其目录结构为classes/org/tonny/jni，即classes的子目录结构是android工程的包名org.tonny.jni。

如何用java进行安卓应用的开发

       ç›´æŽ¥ç™¾åº¦æœç´¢å®‰å“开发教程，资源非常多。先去把Java和C学好再说。

       æ˜¯çš„，Java可以用于开发安卓应用。安卓应用的开发可以使用Java编程语言和AndroidSDK（软件开发工具包）。至于“安卓是否会下载居民”，我不太明白您的意思。

       ç¬¬ä¸€æ­¥ï¼Œå®‰è£…jdk，配置jdk环境。百度搜jdk配置第二步，安装AndroidStudio+SDK。或者Eclipse+ADT+AndroidSDK。第三步，需要Android机子或者安装虚拟机。如有疑问，请提出。

       ä¸€ï¼šJavaSE编程Java是一种面向对象的开发语言，Android操作系统的应用层使用Java语言来开发，所以要想进行Android开发必须有良好的Java基础。

       Android应用程序开发是以Java语言为基础的，所以需要有扎实的Java基础知识。首先熟悉java基本语法，然后熟悉设计模式等。

       ç”¨jni写的安卓应用能被反编译吗

       å°†ç¨‹åºè½¬æ¢æˆæœ¬åœ°ä»£ç ä¹Ÿæ˜¯ä¸€ç§é˜²æ­¢åç¼–译的有效方法。因为本地代码往往难以被反编译。开发人员可以选择将整个应用程序转换成本地代码，也可以选择关键模块转换。

       æœ‰å‡ ç§æ–¹å¼æ¥æé«˜è¢«åç¼–译取代码的难度：1关键代码使用jni调用本地代码，用c或者c++编写，因此相对比较难于反编译2混淆java代码。混淆是不改变代码逻辑的情况下，增加无用代码，或者重命名，使反编译后的源代码难于看懂。

       ç”±äºŽapk是Android虚拟机加载的，它有一定的规范，加密apk后Dalvik无法识别apk了。完全避免是不可能的，总有人能够破解写的代码。但是有几种方式来提高被反编译取代码的难度。

       å¦‚何JAVA代码调用？jni吧？安卓的SO文件是linux下的文件，用c或者c++写的。

       ä¸Šé¢è¯´äº†ï¼Œè¿™ç§æ–¹å¼å…¶å®žå¹¶ä¸æ˜¯çœŸæ­£åŠ å¯†ä»£ç ï¼Œå…¶å®žä»£ç è¿˜æ˜¯èƒ½å¤Ÿè¢«äººåç¼–译(有人可能说，使用proguard中的optimize选项，可以从字节流层面更改代码，甚至可以让JD这些反编译软件可以无法得到内容。

       Android中JNI是编译so库的源代码，编译成功后会生成SO库，android中最终是使用SO库的。

安卓开发调用底层硬件

       æ“ä½œæ–¹æ³•å¦‚下：编译后安装该生成的apk即可使用该程序调用底层硬件驱动。大概整个过程就这样，上层app调用框架层的java接口，java接口通过jni调用硬件抽象层即可。

       ï¼ŒAndroid应用程序层；2，应用程序框架层；3，系统运行库层；4，Linux核心层。

       å¯ä»¥å‚考一下/luoshengyang/article/details/。里面的博文从一到六，完整的描述的底层到应用层的调用，对于理解HAL有很大的帮助。

       Android底层驱动，以及操作系统全部内核都是使用C语言和汇编语言编程开发。但是android操作系统本身是使用Java开发，使用JNI调用本地的C语言库，由操作系统实现对底层调用。iOS系统是苹果自己开发的，核心合适C语言。

       ç¬¬å››å±‚，基于C的NDK(NativeDevelopmentKit)，很多大型游戏是用这种方法开发的，相对于JDK，这种方法的门槛就更高了，目前使用的比较少，毕竟现在是智能手机的时代，硬件和网速都大幅提升，没必要动不动就Touch底层。

AndroidNDK开发简介NDK和SDK以及JNI有什么关系_安卓ndk是干嘛的_百度...

       å¯¹äºŽandroid系统的一些开发版本的管理以及模拟器管理。而ndk（NativeDevelopmentKit）跟sdk差不多的是他也是一个开发工具包。用他开发c/c++是很方便的。他有一个强大的编译集合。其实名词的解释我也不想多说。

       NDK是用来给安卓手机开发软件用的，但是和SDK不同的是它用的是C语言，而SDK用的是Java语言。NDK是一系列工具的集合：NDK提供了一系列的工具，帮助开发者快速开发C（或C++）的动态库，并能自动将so和java应用一起打包成apk。

       NDK是用来给安卓手机开发软件用的，但是和SDK不同的是它用的是C语言，而SDK用的是Java语言。

       JNI表示JavaNativeInteface，是Java中定义的一种用于连接Java和C/C++接口的一种实现方式。NDK表示NativeDevelopmentKit，是Google在Android开发中提供的一套用于快速创建native工程的一个工具。