item66. 네이티 메서드는 신중히 사용하라.

⚓️서론

자바 네이티브 인터페이스(Java Native Interface, JNI)는 자바 프로그램이 네이티브 메서드를 호출하는 기술이다.

여기서 네이티브 메서드란? C나 C++ 같은 네이티브 프로그래밍 언어로 작성한 메서드를 말한다.

네이티브라는 것은 많이 들어봤지만 실질적으로 코드를 본적이 없다. 이 글을 통해서 자바 네이티브 인터페이스를 알아가보자.

이 아이템은 한 페이지 분량으로 매우 짧은 글이다. 사실 서론을 쓸지 고민하다가 간략하게나마 작성했다.

➡️네이티브 메서드의 주요 쓰임

1️⃣ 레지스트리 같은 플랫폼 특화 기능을 사용한다.

자바가 진화함에따라 하부 플랫폼의 기능을 흡수하고 있음.

자바9 새로 process API를 추가해 OS프로세스에 접근하는 길을 열어주었다.

process API

  @Slf4j
  public class JavaProcess {
      public static void printProcessInfo() throws IOException {
          ProcessHandle processHandle = ProcessHandle.current();
          ProcessHandle.Info processInfo = processHandle.info();

          log.info("PID: " + processHandle.pid());
          log.info("Arguments: " + processInfo.arguments());
          log.info("Command: " + processInfo.command());
          log.info("Instant: " + processInfo.startInstant());
          log.info("Total CPU duration: " + processInfo.totalCpuDuration());
          log.info("User: " + processInfo.user());

      }
      public static void main(String[] args) throws IOException {
          printProcessInfo();
      }
  }

결과 :

  PID: 6331
  Arguments: Optional[[Ljava.lang.String;@52f759d7]
  Command: Optional[/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk-11.0.13.jdk/Contents/Home/bin/java]
  Instant: Optional[2023-03-21T08:48:26.679Z]
  Total CPU duration: Optional[PT0.597789S]
  User: Optional[dante]

2️⃣ 네이티브 코드로 작성된 기존 라이브러리를 사용한다.

레거시 데이터를 사용하는 레거시 라이브러리 (ex.Java OpenGL)
Java에 Java로 된 라이브러리가 없을 경우 네이티브 라이브러리를 사용해야할 때

3️⃣ 성능 개선할 목적으로 성능에 결정적인 영향을 주는 영역만 따로 네이티브 언어로 작성한다.

자바 초기 시절 (자바 3전)이라면 이야기가 다르지만, JVM은 빠른 속도로 발전함.
현재 자바는 다른 플랫폼에 견줄만한 성능을 보인다
- 예시) java.math 1.1 시절 BingInteger(C로 작성한 고성능 라이브러리)

➡️네이티브 메서드의 단점

1️⃣메모리 훼손 오류

네이티브 언어가 안전하지 않으므로 네이티브 메서드를 사용하는 애플리케이션도 메모리 훼손 오류로부터 더 이상 안전하지 않다.

2️⃣이식성

네이티브 언어는 자바보다 플랫폼을 많이 타서 이식성이 낮다.
디버깅도 더 어렵다.

3️⃣성능과 비용, 가독성

주의하지 않으면 속도가 오히려 느려질 수도 있다.
가비지 컬렉터가 네이티브 메모리는 자동 회수하지 못하고, 심지어 추적도차 할 수 없다.
자바 코드와 네이티브 코드의 경계를 넘나들 때마다 비용이 추가된다.
네이티브 메서드와 자바 코드 사이의 ‘접착 코드(glue code)’를 작성해야 한다. 따라서 개발할 것이 늘어나고 가독성도 떨어지게된다.

✅핵심 정리

네이티브 메서드를 사용할려면 한번 더 생각하라. 네이티브 메서드가 성능을 개선해주는 일은 많지 않다.
저수준 자원이나 네이티브 라이브러리를 사용해야만 해서 어쩔 수 없더라도 네이티브 코드는 최소한만 사용하고 철저히 테스트하라.
네이티브 코드 안에 숨은 단 하나의 버그가 애플리케이션 전체를 훼손할 가능성이 있다.