JNI学习笔记（三）——HelloWorld

概述

helloworld作为大多编程语言和平台的入门程序，JNI也不例外。下图展示了java程序调用JNI的例子：HelloWorld。编写这样一个程序，需要以下几个步骤，大多调用JNI的java程序也都需要有以下几个步骤：

1）创建声明了native 方法的类（HelloWorld.java）。

2）使用javac编译源文件，生成类文件（HelloWorld.class）。

3）使用javah -jni生成C头文件（HelloWorld.h）。

4）用C、C++实现native方法（HelloWorld.c、HelloWorld.cpp）。

5）在主机环境中用C、C++编译器将该实现编译生成native库文件（HelloWorld.dll、libHelloWorld.so）。

6）在java运行时中运行改程序。HelloWorld.class和（HelloWorld.dll或者libHelloWorld.so）都被导入到运行时中。

声明native方法

用java编程语言开始编写这个程序。定义一个HelloWorld类：

class HelloWorld

{

public static void main(String[] args)

{

new HelloWorld.print();

}

public native void print();

static

{

System.loadLibrary("HelloWorld");

}

}

声明native方法时，必须包含修饰字：native，同时在java编程语言中不应该实现该方法。在native方法被调用前，native库必须被导入。我们在静态初始化中导入native库。java VM将在调用HelloWorld类中的任何方法前，先自动地运行静态初始化，这样就保证了在native方法print()在native库被导入之后才被调用。

在定义的main方法中，像调用其他普通的java语言的方法一眼调用native方法。

System.loadLibrary中的参数是库的名字，库的名字是指库文件中除去前缀（linnux）和后缀的部分，如WIN32的HelloWorld.dll文件、LINUX的libHelloWorld.so文件，其库名都是HelloWorld。

编译HelloWorld类

在完成HelloWorld.java文件之后，使用javac编译器编译生成java类：

javac HelloWorld.java

这条命令会在当前目录下生成一个HelloWorld.class文件。

创建native方法的头文件

通过以下命令可以自动生成头文件：

javah -jni HelloWorld

更常用的形式是：javah -d ./OutPath -classpath ./ClassPath -jni PackageName.ClassName

在头文件HelloWorld.h中，会有一个函数声明：

JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_print(JNIEnv *, jobject);

该函数的实质就是：

1）JNIEXPORT声明该接口为动态库导出接口。

2）JNICALL声明了函数参数的入栈方式。

3）函数名为包名+类名+native方法名。

例如，如果包名是com.jni.demo，类名是HelloWorld，native方法名print，则该函数名要改为：Java_com_jni_demo_HelloWorld_print。

4）函数参数，每个函数都会额外添加两个参数：JNIEnv *，jobject或者jclass（static native方法时）。具体作用以后再讲。

写native方法的实现

javah生成的JNI类型的头文件，只是帮助你用C、c++编写实现native方法。例如Java_HelloWorld_print()可以如下实现，就如你在实现其他C、C++函数一样：

#include <jni.h>    /* 必须包含该头文件，它是jni的关键 */

#include <stdio.h>

JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_print(JNIEnv *env, jobject obj)

{

printf("Hello World!\n");

return;

}

编译源文件并且创建native库

回忆一下在创建HelloWorld类的时候，有一行代码：

System.loadLibrary("HelloWorld");

必要的C、C++代码已经完成了，现在需要将它们编译成native库。不同的操作系统，用不同的方式来生成native库。

1）linux(Solaris)

cc -G -I/java/include -I/java/include/solaris HelloWorld.c -o libHelloWorld.so

-G选项，是让编译器生成一个共享库文件。

2）Win32，用Microsoft Visual C++编译生成DLL文件：

cl -Ic:\java\include -Ic:\java\include\win32 -MD -LD HelloWorld.c -FeHelloWorld.dll

-MD选项，保证HelloWorld.dll是和Win32多线程的C库一起链接的。

-LD选项，是让编译器生成一个DLL文件。

运行该程序

此刻，我们已经有了运行该程序所必要的两个组件：native库和java class。我们可以通过以下命令来运行改程序：

java HelloWorld

我们将可以看到这样的输出：

Hello World！

在运行前，有必要为程序设置正确的native库的路径。native库的路径是一个目录的列表，java VM在导入native库的时候会搜索该列表。如果没有设置，或者没有正确的设置native库的路径，在运行时，将会看到类似于以下的错误信息：

java.lang.UnstatisfieldLinkError: no HelloWorld in library path

at java.lang.Runtime.loadLibrary(Runtime.java)

at java.lang.System.loadLibrary(System.java)

at HelloWorld.main(HelloWorld.java)

保证native库时驻留在库路径中的一个目录中。

1）如果是linux，设置该路径到环境变量LD_LIBRARY_PATH中：

LD_LIBRARY_PATH=.

export LD_LIBRARY_PATH

2）如果是Windows，则保证HelloWorld.dll是在当前目录，或者是在一个被列在PATH环境变量中的一个目录下。

3）在对于java 2 SDK1.2版本，也可以在java命令中指定native库的路径为系统的属性：

java -Djava.library.path=. HelloWorld

-D选项，设置了java平台的系统属性。设置了java.library.path的属性为“.”，只是java VM在当前目录下寻找native库。