NativeIO 源码解析

简介

NativeIO 主要用于实现一些 Java 未实现的 IO 相关的接口。通过 JNI 的的方式直接调用底层操作系统的系统函数，提升效率和性能。

源码详解

主要分下面几部分：

• JNI 初始化，包括底层 JNI 代码。
• 底层 IO 操作详解

初始化

核心初始化的代码是在 NativeIO 里面的静态代码块里面实现的，通过参数 hadoop.workaround.non.threadsafe.getpwuid 控制是否支持线程安全，默认是线程安全的。
初始化只会做一次，不会重复初始化，关键代码如下：

static {
      if (NativeCodeLoader.isNativeCodeLoaded()) {
        //确保只加初始化一次。
        try {
          Configuration conf = new Configuration();
          boolean workaroundNonThreadSafePasswdCalls = conf.getBoolean(
              WORKAROUND_NON_THREADSAFE_CALLS_KEY,
              WORKAROUND_NON_THREADSAFE_CALLS_DEFAULT);

          initNativePosix(workaroundNonThreadSafePasswdCalls);
          nativeLoaded = true;
          // 省略。。。。
        } catch (Throwable t) {
         // 省略。。。。
        }
      }
    }

initNativePosix 详解

initNativePosix 的 JNI 在 NativeIO.c 里面，函数的定义如下，其中，JNIEnv *env, jclass clazz 为 JNI 默认需要带的参数，jboolean doThreadsafeWorkaround 是函数 initNativePosix 的入参。

JNIEXPORT void JNICALL
Java_org_apache_hadoop_io_nativeio_NativeIO_initNative(
  JNIEnv *env, jclass clazz, jboolean doThreadsafeWorkaround) 

在 initNativePosix 里面核心函数有：

• nioe_init(env)：主要是初始化 NativeIOException 异常对象。
• fd_init(env);初始化 java.io.FileDescriptor
• workaround_non_threadsafe_calls_init(env);初始化一个 Object 对象，用于实现加锁。

底层 IO 操作

NativeIO 提供了很多底层 IO 操作的 JNI。主要包括：

其他实现可自行查看 NativeIO.c，基本都是对操作系统函数的封装，不再重复列出用途。