آموزش رایگان صفر تا صد جاوا (Java) به زبان ساده آشنایی با کلمه کلیدی native در جاوا

درس 103 از 164

در حال پیشرفت

آشنایی با کلمه کلیدی native در جاوا

در جاوا، کلمه کلیدی native برای تعریف متدهایی استفاده می‌شود که در یک کتابخانه خارجی (مثل یک فایل .dll در ویندوز یا .so در لینوکس) نوشته شده‌اند. این متدها معمولاً به زبان‌های دیگری مثل C یا C++ پیاده‌سازی شده‌اند و از طریق Java Native Interface (JNI) با جاوا ارتباط برقرار می‌کنند.

۱. چرا از `native` استفاده می‌کنیم؟ 🤔

گاهی اوقات نیاز داریم که از قابلیت‌های سطح پایین سیستم‌عامل یا کدهای بهینه‌شده‌ی C/C++ در برنامه جاوا استفاده کنیم. در این مواقع، می‌توانیم از متدهای native کمک بگیریم.

مثال کاربردی

✅ استفاده از native برای ارتباط با سخت‌افزار خاص
✅ اجرای کدهایی که نیاز به سرعت بالا دارند (مثل پردازش تصویر یا صوت)
✅ کار با APIهای سیستم‌عامل که مستقیماً در جاوا در دسترس نیستند

۲. نحوه تعریف متد `native` در جاوا 📝

وقتی یک متد native تعریف می‌کنیم، فقط امضای متد را در جاوا می‌نویسیم و پیاده‌سازی اصلی آن در یک کتابخانه خارجی قرار دارد.

مثال: بارگذاری یک متد `native` از کتابخانه خارجی

class Main {
    static {
        System.loadLibrary("mylibrary"); // بارگذاری کتابخانه خارجی
    }

    public static void main(String[] args) {
        test(); // فراخوانی متد native
    }

    private static native void test(); // متد native بدون بدنه
}

تحلیل کد بالا 🔍

در بلوک static، از System.loadLibrary("mylibrary") برای بارگذاری یک کتابخانه خارجی استفاده شده است.
متد test() با کلمه کلیدی native تعریف شده اما هیچ بدنه‌ای ندارد!
پیاده‌سازی این متد باید در یک فایل خارجی (مثلاً C یا C++) نوشته شود.

۳. چگونه یک متد `native` را در C پیاده‌سازی کنیم؟ 🤯

بعد از نوشتن کد جاوا، باید یک فایل C ایجاد کنیم که پیاده‌سازی واقعی متد test() را انجام دهد.

نمونه کد C برای پیاده‌سازی `test()`

#include <jni.h>
#include <stdio.h>
#include "Main.h"

JNIEXPORT void JNICALL Java_Main_test(JNIEnv *env, jobject obj) {
    printf("Hello from native code!\n");
}

مراحل کامپایل و اجرا 🛠️

کامپایل کلاس جاوا:

javac Main.java

2. تولید فایل هدر JNI (اختیاری ولی توصیه‌شده)

javah -jni Main

این دستور یک فایل Main.h ایجاد می‌کند که امضای متد native را مشخص می‌کند.

کامپایل کد C به یک کتابخانه مشترک (.dll یا .so)
در ویندوز:

gcc -shared -o mylibrary.dll -I"%JAVA_HOME%\include" -I"%JAVA_HOME%\include\win32" Main.c

در لینوکس:

gcc -shared -o libmylibrary.so -fPIC -I"$JAVA_HOME/include" -I"$JAVA_HOME/include/linux" Main.c

4. اجرای برنامه جاوا

java Main

خروجی

Hello from native code!

۴. چالش برای شما 💡

حالا که مفهوم native را یاد گرفتید، این چالش را امتحان کنید:

🔹 یک متد native به نام getRandomNumber() ایجاد کنید که یک عدد تصادفی از کتابخانه C دریافت کند و در جاوا نمایش دهد! 🎲

📌 راهنمایی: از rand() در C استفاده کنید!

آموزش رایگان صفر تا صد جاوا (Java) به زبان ساده

آشنایی با کلمه کلیدی native در جاوا

۱. چرا از native استفاده می‌کنیم؟ 🤔

مثال کاربردی

۲. نحوه تعریف متد native در جاوا 📝

مثال: بارگذاری یک متد native از کتابخانه خارجی