JAVA使用JNI调用C/C++动态库

在实际使用中，我们经常会在JAVA和C/C++之间进行交互，比较通用的方法目前是使用JNI接口进行。

根据我在项目中使用的方法并结合icecreamchen的《JNI调用小结》，总结以下经验。

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一.     什么是JNI?

JNI是Java Native Interface的缩写。从Java1.1开始，JNI标准成为Java平台的一部分。通过JNI，可以实现Java和其他的语言代码的交互，常用的是Java和C/C++之间的交互。

二.     JNI的使用方法

这里以Helloworld.java调用HelloWorld.dll/HelloWorld.so为例，讲述JNI的使用方法。

1.      创建一个class（HelloWorld.java），并声明一个native方法；

2.      使用javac编译该class（HelloWorld.java），生成HelloWorld.class；

3.      使用javah –jni生成C 头文件，其中包含native方法的原型。

4.      使用C/C++实现native方法（HelloWorld.c/ HelloWorld.cpp）。

5.      编译C代码（HelloWorld.c），创建动态库文件（HelloWorld.dll(for Windows)或者HelloWorld.so(for Linux)）；

6.      使用java类（HelloWorld.java），加载C动态库文件和native方法，实现二者交互。

下图是JNI的使用方法进行图例化解释：

 

图1 JNI使用方法

三.     JNI应用实例

根据“二.JNI的使用方法”中介绍的步骤，我们做几个实例。

1.      简单的实例

1)      创建一个class，名称就用HelloWorld.java，并声明一个native方法；

public class HelloWorld {

    static {

        System.loadLibrary("HelloWorld");

    }

    private native void setMsg(String str);

   

    private native String getMsg();

 

    public static void main(String[] argv) {

        HelloWorld hw = new HelloWorld();

        hw.setMsg("HelloWorld");

        System.out.println(hw.getMsg());

    }

}

2)      执行javac HelloWorld.java命令，生成HelloWorld.class；

3)      执行javah –jni HelloWorld命令，生成HelloWorld.h，其内容如下：

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */

#include <jni.h>

/* Header for class HelloWorld */

 

#ifndef _Included_HelloWorld

#define _Included_HelloWorld

#ifdef __cplusplus

extern "C" {

#endif

/*

 * Class:     HelloWorld

 * Method:    setMsg

 * Signature: (Ljava/lang/String;)V

 */

JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_setMsg

  (JNIEnv *, jobject, jstring);

 

/*

 * Class:     HelloWorld

 * Method:    getMsg

 * Signature: ()Ljava/lang/String;

 */

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_HelloWorld_getMsg

  (JNIEnv *, jobject);

 

#ifdef __cplusplus

}

#endif

#endif

需要注意的是Java中的类型发生了变化，另外native方法前面增加了前缀。

4)      创建HelloWorld.cpp文件，在此我们使用VC++6.0做成HelloWorld.cpp；

// HelloWorld.cpp : Defines the entry point for the DLL application.

//

 

#include "stdafx.h"

#include "HelloWorld.h"

char far* str;

 

JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_setMsg

(JNIEnv *env, jobject obj, jstring jstr) {

              str = (char far*)env->GetStringUTFChars(jstr, NULL);

}

 

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_HelloWorld_getMsg

(JNIEnv *env, jobject obj) {

              jstring jstr;

              jstr = env->NewStringUTF(str);

              return jstr;

}

5)      编译HelloWorld.cpp，生成HelloWorld.dll；

6)      执行java HelloWorld命令，得到如下结果：

 

 

2.      带Package的实例

通常我们使用的source都是在某个Package中，这种情况下的处理稍有不同。还是以上面的示例为例，简单说明一下。

1)      创建一个class，名称就用HelloWorld.java，Package为jp.co.test，并声明一个native方法；

package jp.co.test;

 

public class HelloWorld {

    static {

        System.loadLibrary("HelloWorld");

    }

    private native void setMsg(String str);

   

    private native String getMsg();

 

    public static void main(String[] argv) {

        HelloWorld hw = new HelloWorld();

        hw.setMsg("HelloWorld");

        System.out.println(hw.getMsg());

    }

}

2)      在jp/co/test/目录下使用javac HelloWorld.java命令，编译生成HelloWorld.class文件；

3)      此步稍有不同的是要在source Folder路径下执行javah jp.co.test.HelloWorld命令，执行成功后，也会在source Folder路径下生成jp_co_test_HelloWorld.h文件，其内容如下：

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */

#include <jni.h>

/* Header for class jp_co_test_HelloWorld */

 

#ifndef _Included_jp_co_test_HelloWorld

#define _Included_jp_co_test_HelloWorld

#ifdef __cplusplus

extern "C" {

#endif

/*

 * Class:     jp_co_test_HelloWorld

 * Method:    setMsg

 * Signature: (Ljava/lang/String;)V

 */

JNIEXPORT void JNICALL Java_jp_co_test_HelloWorld_setMsg

  (JNIEnv *, jobject, jstring);

 

/*

 * Class:     jp_co_test_HelloWorld

 * Method:    getMsg

 * Signature: ()Ljava/lang/String;

 */

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_jp_co_test_HelloWorld_getMsg

  (JNIEnv *, jobject);

 

#ifdef __cplusplus

}

#endif

#endif

 

4)      创建HelloWorld.cpp文件，native方法名要和jp_co_test_HelloWorld.h中的一致；

5)      编译HelloWorld.cpp，生成HelloWorld.dll；

6)      把HelloWorld.dll copy到source Folder路径下，执行java jp.co.test.HelloWorld得到如下结果：

 

四.     结束语

至此，JNI的基本使用方法介绍完了，但在实际使用中可能还会存在各种各样的问题，如其他操作系统（如：Linux）下的使用方法，传递中文字符的问题，传递复杂类型的问题等等，这需要大家不断深入探讨和钻研，方可熟练运用。

 

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以上难免有不妥甚至错误之处，敬请指正。