可以从本机代码访问 java 对象，反之亦然？

Question

如果Java堆中存在对象X，并且如果我知道Java堆中对象X的地址，那么本机代码是否可以直接从内存中访问该对象而不涉及JNI？反之亦然，如果java代码确实知道对象Y在native heap上的地址，java是否可以在不涉及JNI的情况下访问它？

更准确地说，“java 对象是否以与本机对象相同的方式存储在内存中，还是有什么不同？”。如果没有，java和native中的byteArray对象不会以相同的方式存储吗？

请提供您的建议和参考。

编辑：这可能是正确的问题，为什么需要通过 JNI 将对象从 Java 堆转移到本机堆？为什么原生堆不能直接访问java堆对象？

Answer 1

Java 代码可以访问本机对象吗？不会。Java 代码由 JVM 管理。 （更准确地说，它是字节码，而不是 Java 代码。）JVM 的规范不允许字节码访问任意内存。字节码甚至不能访问 JVM 堆上的任意地址。比如私有字段只能被同一个类中的字节码访问。

能否本机代码直接访问 JVM 堆对象（没有 JNI）？是的。本机代码与 JVM 在相同的进程和地址空间中运行。据我所知，在大多数操作系统和硬件平台上，这意味着本机代码可以在该地址空间中执行任何操作。

应该本机代码直接访问 JVM 堆对象吗？绝对不是。

首先，JVM 规范没有指定对象在 JVM 堆上的布局，甚至没有指定字节数组。例如，JVM 可以将数组拆分成块，并在字节码使用数组时透明地转换地址。如果您尝试编写访问数组的本机代码，则必须重新实现该转换。这样的代码可能在一个 JVM 实现中工作，但可能不在另一个实现中，或者甚至可能在同一 JVM 的较新版本中，或者在以不同配置运行时在同一 JVM 中。这就是您必须使用 JNI 的原因之一：它为本地代码提供了 JVM 堆上对象的明确定义的“视图”。

其次，JVM 垃圾收集器可以随时在堆上移动对象。本机代码应通过句柄访问 JVM 堆对象。垃圾收集器知道它并在必要时更新句柄。试图绕过句柄的本机代码永远无法确定对象是否仍然存在。

第三个问题是本机代码直接修改 JVM 堆上对象之间的指针。根据垃圾收集器算法，这可能会导致各种问题。

简而言之：您可能可以直接从本机代码访问 JVM 堆对象，但您几乎可以肯定不应该。

Answer 2

简短回答：不。

除了是 Java/C++ 问题之外，这与基本的操作系统概念相矛盾。由于每个进程都有自己的地址空间，一个进程无法访问其他进程的任何对象。

只有当进程（试图访问其他内存）在内核空间中运行并且底层操作系统允许操作，或者涉及某些实用程序（如“共享内存”）时，才能减轻此限制。即使是这种情况，您也会面临virtual address space 问题。内存的相同物理部分在不同进程中使用不同的值寻址。这就是为什么，如果你认为你知道一个对象的地址，那么这个地址是虚拟的，在其他进程中是无用的。

编辑：如果它们不在不同的进程中，那么答案肯定是肯定的。从理论上讲，您可以实现自己的 JNI :)。

Answer 3

一个可能的答案是使用 APR（Apache Portable Runtime）是的，我知道它是基于 JNI 的，但它有共享内存的概念。因此可以绑定另一个程序创建的共享内存空间（反之亦然）

https://apr.apache.org/docs/apr/1.5/group__apr__shm.html

在 JNI 部分之外，这似乎是不可能的。