[發(fā)明專利]一種基于Dalvik虛擬機JNI機制中接口函數(shù)性能優(yōu)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410177666.4
• 申請日: 2014-04-29
• 公開（公告）號: CN104035809B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳艷霞;張國印;謝東良;許圣明;王彥彰
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于Dalvik虛擬機JNI機制中接口函數(shù)GetMethodID和GetStaticMethodID性能優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

Android是由Google公司基于移動設(shè)備而開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)，具有優(yōu)良的性能表現(xiàn)以及較低的硬件配置需求，因此迅速成為目前移動終端之上的主流操作系統(tǒng)。這種優(yōu)勢的體現(xiàn)主要得益于Google對作為Android系統(tǒng)基石的Dalvik虛擬機所做出的大量優(yōu)化。實際上，Dalvik虛擬機并不是一個標準的Java虛擬機，因為它并不符合標準Java虛擬機設(shè)計規(guī)范。Dalvik虛擬機是一個針對嵌入式系統(tǒng)中低速CPU和內(nèi)存受限的等特點，經(jīng)過專門設(shè)計優(yōu)化而實現(xiàn)的Java語言虛擬機。

JNI機制的英文全稱為Java Native Interface，是SUN公司所定義的一套編程框架標準接口，用于實現(xiàn)Java代碼和本地代碼互相調(diào)用的需求。本地代碼是指那些使用Java語言之外的編程語言編寫的代碼，與本地硬件平臺相關(guān)。在Android系統(tǒng)中，由Dalvik虛擬機實現(xiàn)了這套接口，供Dalvik虛擬機的Java應(yīng)用與本地代碼實現(xiàn)互相調(diào)用，使Java應(yīng)用的執(zhí)行效率得到了很大提高。

即便如此，在使用本地調(diào)用機制編寫應(yīng)用程序的時候，除了本地代碼執(zhí)行的高效性帶來的優(yōu)點之外，Dalvik虛擬機在Java代碼和本地代碼互相調(diào)用過程中也付出了額外的開銷。尤其是當本地函數(shù)需要多次訪問Java類中的同一個函數(shù)時，每次調(diào)用JNI接口函數(shù)都會執(zhí)行同樣的查找工作以獲得對應(yīng)的MethodID數(shù)據(jù)。事實上，這些重復(fù)的冗余操作是可以避免的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種提高Dalvik虛擬機整體性能的基于Dalvik虛擬機JNI機制中接口函數(shù)GetMethodID和GetStaticMethodID性能優(yōu)化方法。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

(1)在目標接口函數(shù)的適當位置植入數(shù)據(jù)索引機制；

(2)獲取目標數(shù)據(jù)的標識常量并調(diào)用哈希函數(shù)計算標識常量的哈希值；

(3)根據(jù)哈希值在內(nèi)建哈希表查找目標表項，如存在則直接返回目標數(shù)據(jù)地址，否則實施步驟(4)；

(4)根據(jù)目標數(shù)據(jù)常量標識，調(diào)用原系統(tǒng)函數(shù)查找目標數(shù)據(jù)，如找到則將目標數(shù)據(jù)以及其標識常量的哈希值插入內(nèi)建哈希表中并正確返回；否則拋出異常并返回。

步驟(1)中目標接口函數(shù)適當位置是指：對于GetMethodID函數(shù)，適當位置為GetMethodID函數(shù)調(diào)用dvmFindVirtualMethodHierByDescriptor函數(shù)對目標MethodID查找之前，在此處引入一個數(shù)據(jù)索引機制；對于GetStaticMethodID函數(shù)，適當位置為GetStaticMethodID函數(shù)調(diào)用dvmFindDirectMethodHierByDescriptor函數(shù)對目標MethodID查找之前。

步驟(2)中目標數(shù)據(jù)的標識常量是指目標方法所屬類的描述符、目標方法名以及簽名數(shù)據(jù)；其中計算標識常量的哈希值是指，調(diào)用Dalvik虛擬機提供的哈希函數(shù)計算目標數(shù)據(jù)標識常量字符串哈希值。

步驟(3)中內(nèi)建哈希表是指，一個哈希表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)HashTable，每一個哈希單元包括三個成員變量，分別用于存儲標識常量的哈希值、標識常量的字符拼接以及目標方法的MethodID。

步驟(3)中根據(jù)該哈希值在內(nèi)建哈希表查找目標表項是指，根據(jù)步驟21)中生成的哈希值在內(nèi)建哈希表中查找匹配目標表項并返回目標方法的MethodID。

步驟(4)中根據(jù)目標數(shù)據(jù)常量標識，調(diào)用原系統(tǒng)函數(shù)查找目標數(shù)據(jù)是指，當步驟(3)的返回值為空時，接口函數(shù)將會調(diào)用原系統(tǒng)函數(shù)并根據(jù)目標數(shù)據(jù)常量標識查找目標方法的MethodID，其中對于接口函數(shù)GetMethodID，原系統(tǒng)函數(shù)為dvmFindVirtualMethodHierByDescriptor函數(shù)；對于接口與函數(shù)GetStaticMethodID，原系統(tǒng)函數(shù)為dvmFindDirectMethodHierByDescriptor函數(shù)。

步驟(4)將目標數(shù)據(jù)以及其標識常量的哈希值插入內(nèi)建哈希表是指，當步驟(3)返回值為空時，接口函數(shù)GetMethodID或GetStaticMethodID通過原系統(tǒng)函數(shù)查找到目標方法的MethodID數(shù)據(jù)后，將MethodID數(shù)據(jù)和與之對應(yīng)的常量標識以及常量標識的哈希值插入內(nèi)建哈希表中。

發(fā)明的有益效果在于：