Java 22 已经发布，其中加入了 FFM API。
本文介绍使用了 FFM API 的 Java 库——OverrunGL。
介绍
OverrunGL 支持访问 C 库。请参考底部的链接获得详细信息。
下载
OverrunGL 支持以 Maven 方式导入。可用生成器生成依赖。网络不佳的环境可能需要 10 分钟加载。
函数调用
OverrunGL 使用接口声明函数，在运行时生成实例。
对比 OverrunGL 和 LWJGL 3：
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| // OverrunGL
import overrungl.glfw.GLFW;
GLFW glfw = GLFW.INSTANCE;
void dispose() {
glfw.terminate();
}
// LWJGL 3
import static org.lwjgl.glfw.GLFW.*;
void dispose() {
glfwTerminate();
}
|
可见，LWJGL 3 使用静态方法，而 OverrunGL 使用实例方法。
对于部分库，用实例封装可要求方法强制传递该库需要的上下文（Context），在多线程环境中可避开ThreadLocal。例如：
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| // 省略导入
// OpenGL
void main() {
GLFW glfw = ...;
GL gl = load(glfw::getProcAddress);
drawSomething(gl);
}
void drawSomething(GL gl) {
// 假设 Mesh 类中有 render 方法
mesh.render(gl);
}
|
也可用ScopedValue：
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| static final ScopedValue<GL> OpenGL = ScopedValue.newInstance();
void main() {
GL gl = ...;
ScopedValue.runWhere(OpenGL, gl, this::drawSomething);
}
void drawSomething() {
// 无需传递参数
mesh.render();
}
|
模块化加载
OpenGL 模块支持模块化加载，即只加载需要的函数。见下列示例：
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| interface MyFunctions
extends GL10C, GL20C {}
void main() {
var gl = GLLoader.loadContext(MethodHandles.lookup(), flags, MyFunctions.class);
}
|
上面的代码只加载GL10C和GL20C，不加载（GL继承的）其他类，提高初始化性能。
自定义状态机，只在状态改变时调用 OpenGL 函数。
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| abstract class StateManager implements GL10C, GL11C {
private int textureBinding2D;
// 需要添加Skip注解防止误识别为OpenGL函数
@overrun.marshal.gen.Skip
void bindTexture2D(int texture) {
if (textureBinding2D != texture) {
textureBinding2D = texture;
bindTexture(TEXTURE_2D, texture);
}
}
// 可选的getter...
}
void main() {
var gl = GLLoader.loadContext(MethodHandles.lookup(), flags, StateManager.class);
render(gl);
}
void render(StateManager gl) {
gl.bindTexture2D(0);
}
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内存管理
传统的 JNI 库用long表示内存地址，并用 NIO Buffer 访问内存。OverrunGL 则使用 FFM API 自带的封装MemorySegment。
内存分配
MemorySegment由SegmentAllocator创建。
JDK 自带Arena分配器。Arena只允许分配内存，关闭Arena后自动释放它分配的内存。
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| try (var arena = Arena.ofConfined()) {
var seg = arena.allocate(ValueLayout.JAVA_INT);
//...
}
// 自动释放内存
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内存堆栈
内存堆栈（从
LWJGL 3
移植）属于Arena。内存堆栈重用分配的内存。
使用MemoryStack::stackPush：
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| try (var stack = MemoryStack.stackPush()) {
var seg = stack.allocate(ValueLayout.JAVA_INT);
}
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零长内存段
本机函数可能返回指针。如果没有指定返回指针的类型，FFM API 将使用零长内存段（zero-length segment）。
开放调用者的权限时，可使用MemorySegment::reinterpret设置大小。
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| --enable-native-access=<module-name>
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空指针
C 中的NULL可用MemorySegment.NULL表示，且等效于MemorySegment.ofAddress(0L)。
未来更新
OverrunGL 已支持 GLFW、OpenGL、stb 以及 Native File Dialog。
我们计划在未来添加 Vulkan、OpenAL、FreeType、Zstandard 和 Assimp，并使用 Java 25。