JNI简介

 1. JNI简介

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　　JNI是Java Native Interface的英文缩写，意为Java本地接口。

　　问题来源：由于Java编写底层的应用较难实现，在一些实时性要求非常高的部分Java较难胜任（实时性要求高的地方目前还未涉及，实时性这类话题有待考究）。

　　解决办法：Java使用JNI可以调用现有的本地库（C/C++开发任何和系统相关的程序和类库），极大地灵活Java的开发。

2. JNI快速学习教程

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2.1 问题：

　　使用JNI写一段代码，实现string_Java_Test_helloworld(JNIEnv *env, jclass cls , jstring j_str)函数，实现在字符串j_str(“world”)前面加上hello，并返回。

2.2 解决问题过程：

　　I. 编写Test.java类：

 1 public class Test{ 2     // native interface 3     public native String helloworld(String text); 4      5     public static void main(String[] args){ 6         // Load dynamic library 7         System.loadLibrary("Test2"); 8         Test ts = new Test(); 9         String text = ts.helloworld("world");10         System.out.println(text);11     }12 }

　　备注：

　　　　1、加载动态类库：System.loadLibrary(“Test2”);【Windows下加载的就是Test2.dll，Linux下加载的是Test2.so】

　　II. 编译Test.java文件

　　　　进入cmd输入命令 > javac Test.java

　　III. 生成Test.h文件

　　　　进入cmd输入命令 > javah Test

　　Test.h文件内容如下：

 1 /* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */ 2 #include <jni.h> 3 /* Header for class Test */ 4  5 #ifndef _Included_Test 6 #define _Included_Test 7 #ifdef __cplusplus 8 extern "C" { 9 #endif10 /*11  * Class:     Test12  * Method:    helloworld13  * Signature: (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;14  */15 JNIEXPORT jstring JNICALL Java_Test_helloworld16   (JNIEnv *, jobject, jstring);17 18 #ifdef __cplusplus19 }20 #endif21 #endif

　　备注：

　　　　1、函数声明，固定格式：JNIEXPORT；返回类型：jstring；JNI调用：JNICALL；Java_完整类名_方法名：Java_Test_helloworld；

　　　　2、函数参数：调用jni.h封装好的函数指针：JNIEnv；Java类本身：jobject，Java文件传入参数：jstring。

　　IV. 编写C语言文件Test2.c实现Test类调用动态链接库的功能：

 1 #include "Test.h" 2 #include <string.h> 3  4 JNIEXPORT jstring JNICALL Java_Test_helloworld 5   (JNIEnv *env, jobject obj, jstring string){ 6     const char* str = (*env)->GetStringUTFChars(env,string,0); 7     char cap[128]; 8     cap[0] = 'h'; 9     cap[1] = 'e';10     cap[2] = 'l';11     cap[3] = 'l';12     cap[4] = 'o';13      14     strcat(cap,str);15       16     (*env)->ReleaseStringUTFChars(env,string,0);17     return (*env)->NewStringUTF(env,cap);18   }

　　备注：

　　　　1、由于Java本身使用了双字节字符，C语言本身都是单字节字符，所以需要使用(*env)->GetStringUTFChars()转换Java和C之间的字符串；

　　　　2、GetStringUTFChars()和NewStringUTF()，第一个是从UTF8转换为C的编码格式，第二个是根据C的字符串返回一个UTF8字符串；

　　　　3、ReleaseStringUTFChars()是用来释放对象的，在Java中有虚拟机进行垃圾回收，但是在C语言中这些对象必须手动回收，否则可能造成内存泄漏。

　　V. 编译和运行

　　编译：

　　　　进入cmd输入命令 > gcc -I “D:\Program Files\Java\jdk1.8.0_45\include” -I “D:\Program Files\Java\jdk1.8.0_45\include\win32” –share Test2.c -o Test2.dll

　　运行：

　　　　进入cmd输入命令 > java Test

　　运行结果如下：

　　　　helloworld

3. 总结：

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　　第一步：编写带有native方法的Java类（Test.java），使用javac工具编译Java类（生成Test.class）；

　　第二步：使用javah生成与native方法对应的头文件（Test.h）；

　　第三步：使用C/C++实现相应的头文件（Test2.c），并编译为动态链接库（Test2.dll）。

　　本文运行环境：Windows 64位操作系统，JDK 1.8版本，mingw64（GCC）。