InfoQ
·
JavaOne 2025：纯Java中的函数和内存访问
内容提要
Per-Åke Minborg在JavaOne 2025上介绍了JEP 454，外部函数和内存API，旨在替代JNI，解决维护成本高和效率低的问题。FFM API提供安全高效的本地内存访问，支持结构化访问和直接调用本地函数，简化开发流程。
关键要点
-
Per-Åke Minborg在JavaOne 2025上介绍了JEP 454，外部函数和内存API，旨在替代JNI。
-
FFM API提供安全高效的本地内存访问，解决JNI维护成本高和效率低的问题。
-
JNI工作流程复杂，支持的类型有限，内存管理不灵活。
-
FFM API通过MemorySegment接口实现对内存的结构化访问，支持绝对内存寻址。
-
Arena接口控制本地内存段的生命周期，提供灵活的分配和及时的释放。
-
ValueLayout接口用于建模基本数据类型的值，支持内存段的访问。
-
MemoryLayout接口以结构化方式描述内存段的内容，简化内存管理。
-
jextract工具可以从本地库头文件自动生成Java绑定，简化开发流程。
-
FFM API的优势包括安全高效的本地内存访问、直接的本地函数访问和项目Panama的互操作性基础。
延伸解读
FFM API的优势
FFM API相较于传统的JNI，提供了更安全和高效的本地内存访问方式。通过MemorySegment和Arena接口，开发者可以灵活管理内存生命周期，避免常见的内存管理错误，如Use-After-Free。这种改进不仅降低了维护成本，还提升了开发效率，尤其适合需要频繁进行本地函数调用的应用场景。
内存管理的灵活性
FFM API引入的Arena接口允许开发者根据需求选择不同的内存分配策略，如自动垃圾回收或显式生命周期控制。这种灵活性使得开发者能够更好地控制内存使用，减少内存泄漏的风险，同时提高了多线程环境下的安全性。
jextract工具的应用
jextract工具的出现大大简化了Java与本地库的交互过程。通过自动生成Java绑定，开发者可以更快速地集成C/C++库，减少手动编写和维护JNI代码的复杂性。这对于希望利用现有C/C++资源的Java开发者来说，是一个重要的进步。
延伸问答
JEP 454的主要目的是什么？
JEP 454旨在替代JNI，解决维护成本高和效率低的问题。
FFM API如何改善内存管理？
FFM API通过MemorySegment和Arena接口实现结构化内存访问和灵活的内存段生命周期管理。
什么是jextract工具，它的功能是什么？
jextract是一个工具，可以从本地库头文件自动生成Java绑定，简化开发流程。
FFM API与JNI相比有哪些优势？
FFM API提供安全高效的本地内存访问和直接的本地函数访问，避免了JNI的复杂性。
MemoryLayout接口的作用是什么？
MemoryLayout接口以结构化方式描述内存段的内容，简化内存管理。
Arena接口在FFM API中有什么作用？
Arena接口控制本地内存段的生命周期，提供灵活的分配和及时的释放。
