ネイティブブリッジ（JNI・JSI）

言語の壁をどう越えるか

モバイルアプリの多くは複数の実行環境をまたいでいます。AndroidならKotlin/JavaのコードがJVM上で動きつつ、画像処理や暗号化などはC/C++の共有ライブラリに任せたい。React Nativeなら、開発者が書くJavaScriptとOS標準のネイティブUIコンポーネントの間に、そもそも別の言語・別のランタイムという壁があります。この壁を越える仕組みが甘いと、越境のたびにコストがかかり、越境回数が多い処理（スクロール中の頻繁な描画更新など）でアプリ全体が重くなります。JNIとJSIは、まったく別の時代・別の設計思想で「言語の壁をどう安く越えるか」に答えを出した二つの仕組みです。

JNI：JVMとネイティブの間の正式な手続き

JNI（Java Native Interface）は、JVM上のJava/KotlinコードとC/C++の共有ライブラリを相互に呼び出すための標準インターフェースです。仕組みを理解する鍵は「JVMとネイティブスレッドは別世界である」という前提です。

Java側からnative修飾子を付けたメソッドを呼ぶと、JVMはロード済みの共有ライブラリ内の対応するシンボル（Java_パッケージ名_クラス名_メソッド名という命名規則の関数）を探して呼び出します。このとき単に関数を呼ぶだけでは済みません。

配列や文字列を渡す場合はさらに重くなります。Java のStringはUTF-16の内部表現を持つため、ネイティブ側でUTF-8として使うにはGetStringUTFCharsのような変換関数を通す必要があり、これはコピーを伴います。配列もGet<Type>ArrayElementsでJVM実装によってはヒープ領域をコピーしてネイティブ側に渡し、書き戻し時にまたコピーが走ります。つまりJNI呼び出し1回あたり、関数呼び出し自体のコストに加えて、スレッド管理・参照登録・データ変換という何重ものオーバーヘッドが乗ります。

ブリッジ方式：JSON文字列に載せた非同期メッセージ

React Nativeは当初、JavaScriptCoreというJSエンジン上でJSスレッドを動かし、ネイティブ側のUIスレッドとは完全に切り離す設計を取りました。両者は同じアドレス空間で直接オブジェクトを共有できないため、通信は「ブリッジ」と呼ばれるメッセージキューを介して行われます。

流れはこうです。JS側でネイティブモジュールのメソッドを呼ぶと、呼び出し内容（モジュール名・メソッド名・引数）はJSON文字列にシリアライズされ、非同期メッセージとしてネイティブ側のキューに積まれます。ネイティブ側はキューをポーリングして取り出し、対応するネイティブメソッドを実行し、戻り値があれば再びJSONにシリアライズしてJS側に返します。

この設計には二つの明確なコストがありました。ひとつはシリアライゼーションコストです。すべての引数と戻り値をJSON文字列に変換し、パースし直す作業はデータ量に比例して重くなり、頻繁な呼び出し（例えばスクロール位置の更新やアニメーションのフレームごとの値渡し）では無視できない負荷になります。もうひとつは非同期性そのものが持つ遅延です。呼び出しは即座に結果を返さず、必ずメッセージキューを経由してイベントループの次のタイクルまで待つため、同期的に値が欲しい場面（レイアウト計算の途中結果を即座に使うなど）では原理的に不向きでした。

JSI：シリアライズもキューも経ない直接バインディング

JSI（JavaScript Interface）は、この非同期メッセージパッシングそのものを排除する設計です。核心のアイデアは、JavaScriptエンジン（Hermesなど）が内部で使うC++のHostObjectという仕組みを使って、ネイティブのC++関数やオブジェクトをJavaScriptの値であるかのようにJS側から直接参照させることです。

JSI経由でネイティブ関数を呼ぶとき、JSON文字列への変換は起きません。JS側の呼び出しは、JSエンジンのC++実装内で直接C++関数ポインタを辿って実行され、戻り値もJSの値としてそのまま返ります。呼び出しは同期的に完結するため、JSスレッドはネイティブ側の処理結果をその場で受け取って次の行に進めます。

この直接バインディングによって恩恵を受けるのは、特に高頻度に発火する処理です。例えばアニメーションライブラリが毎フレームごとにアニメーション値をネイティブ側に渡す場合、旧方式ではフレームごとにJSONシリアライズと非同期往復が発生し、60fpsを維持しづらくなります。JSIならその場でC++関数を同期的に呼べるため、往復コストがほぼ関数呼び出し相当まで下がります。

まとめ

JNIはJVMとネイティブコードという異なるメモリモデル・異なる実行環境を安全に橋渡しするための正式な手続きであり、スレッドのアタッチ・引数のマーシャリング・参照管理という多層のコストを呼び出しのたびに払います。React Nativeの旧ブリッジは、JSとネイティブという同様の壁をJSON文字列と非同期メッセージキューで越えており、シリアライズコストと非同期特有の遅延という制約を抱えていました。JSIはJavaScriptエンジンにC++オブジェクトを直接持たせることでこの壁を薄くし、シリアライズも非同期往復も経ない同期呼び出しを可能にしましたが、その先でJNIのような別のFFI境界をまたぐ場合はそちらのコストがなお残ります。結局のところ、越境の回数を減らし、越境1回あたりのペイロードをまとめることが、どの時代のブリッジ設計にも共通する最適化の要諦です。