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자바 네이티브 인터페이스(Java Native Interface, JNI)

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

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

전통적으로 네이티브 메서드의 주요 쓰임은 다음 세 가지다.

1. 레지스트리 같은 플랫폼 특화 기능을 사용한다.

2. 네이티브 코드로 작성된 기존 라이브러리를 사용한다. (레거시 데이터를 사용하는 레거시 라이브러리가 그 예다)

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

진화하는 Java

플랫폼 특화 기능을 활용하려면 네이티브 메서드를 사용해야 한다. 하지만 자바가 성숙해가면서 OS 같은 하부 플랫폼의 기능들을 점차 흡수하고 있다.

그래서 네이티브 메서드를 사용할 필요가 계속 줄어들고 있다. 예컨대 자바 9는 새로 process API를 추가해 OS 프로세스에 접근하는 길을 열어주었다.

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성능을 개선할 목적으로 네이티브 메서드를 사용하는 것은 거의 권장하지 않는다. JVM은 그동안 엄청난 속도로 발전해왔다.

대부분 작업에서 지금의 자바는 다른 플랫폼에 견줄만한 성능을 보인다.

예컨대 java.math가 처음 추가된 자바 1.1 시절 BigInteger는 C로 작성한 고성능 라이브러리에 의지했다.

그러다 자바 3 때 순수 자바로 다시 구현되면서 튜닝된 결과, 원래의 네이티브 구현보다도 더 빨라졌다.

하지만, 그 후로 BigInteger는 자바 8에서 큰 수의 곱셈 성능을 개선한 것을 제외하고는  더 이상의 커다란 변화가 없었다. 

반면 네이티브 라이브러리 쪽은 GNU 다중 정밀 연산 라이브러리(GMP)를 필두로 개선 작업이 계속돼왔다. 

그래서 고성능의 다중 정밀 연산이 필요한 자바 프로그래머라면 네이티브 메서드를 통해 GMP 사용을 고려해야 할 수도 있다.

네이티브 메서드의 단점

네이티브 메서드에는 심각한 단점이 있다. 네이티브 언어가 안전하지 않으므로 네이티브 메서드를 사용하는 애플리케이션도 메모리 훼손 오류로부터 더 이상 안전하지 않다.

네이티브 언어는 자바보다 플랫폼 의존도가 높아 이식성도 낮다. 디버깅도 더 어렵다. 주의하지 않으면 속도가 오히려 느려질 수도 있다.

그리고 GC는 네이티브 메모리를 자동 회수하지 못하고 추적도 못한다. 자바 코드와 네이티브 코드의 경계를 넘나들 때마다 비용도 추가된다.

마지막으로 네이티브 메서드와 자바 코드 사이의 '접착 코드'를 작성해야 하는데, 이는 귀찮은 작업이기도 하고 가독성도 떨어진다.