Java 中使用 jna 调用 dll 的函数非常慢。而用 Python 调用就非常快

Question

Java 中使用 jna 调用 dll 的函数非常慢。用 Python 调用就非常快

// test.c
// dll 中的 C 函数
__declspec( dllexport ) double test(double a, double b)
{
    return a / b - 1;
}

test.java
import com.sun.jna.Native;
import com.sun.jna.Library;

public class test {
    public interface DLL extends Library {
        DLL INSTANCE = (DLL)Native.load("mydll", DLL.class);
        double test(double a, double b);
    }

    public static void main(String[] args) {     
        long st = System.nanoTime();
        DLL.INSTANCE.test(3.234, 4.234);
        System.out.println("耗时: " + String.valueOf(System.nanoTime() - st));
    }

耗时: 204562136

# test.py
# Python 调用
import time
from ctypes import *

dll = CDLL("mydll.dll")
dll.test.restype = c_double

def invoke():
    st = time.time_ns()
    dll.test(c_double(3.234), c_double(4.234))
    print("耗时: ", time.time_ns() - st)
invoke()

耗时: 0

为什么差距这么大？要怎样使java调用 dll函数达到 python 这样的速度？

Answer 1

这是因为两种语言在执行机制上的差异。
Java 是一种静态语言，编译器在编译阶段会生成一个字节码，这个字节码再在运行阶段被 JVM 解释成机器码。而 Python 是一种动态语言，它是直接解释代码。
调用 dll 函数的时候，Java 会经过多种步骤，比如类型检查、参数的转换、机器码的生成等，而 Python 由于是动态语言，不需要经过这些步骤，所以直接调用就能快很多。
若要提高 Java 调用 dll 函数的速度，可以考虑使用 JNI，在 Java 代码调用 C/C++ 代码，从而可以快速的调用 dll 函数。另外，还可以尝试使用 JNA ，可以直接调用 dll 函数而不需要写 C/C++ 代码。
还有一种反向操作的方案，也可以尝试把 dll 函数改写成 Java 代码，从而直接在 Java 中执行。当然，这种估计你用不到