JNI 官方文档翻译

4. JNI用在哪里

在你用JNI写一个项目前，返回去研究一下修改的解决方案是否更适宜是很值得的。就像上一节提到的，与用java写的应用程序相比，用JNI写的应用程序也带有JIN（如：C、C++）的不安全的缺点（java没有指针，C、C++有指针，指针不安全）。例如，你失去了java编程语言类型安全的优点。

一些修改方法也允许java和其他一些编程语言进行互操作。例如：

a.一个java应用程序可以用TCP/IP连接或进程间通信来于本地程序通信。

b.一个java应用程序可以通过JDBCAPI与一个传统的数据库相连。

c.Java应用程序可以利用对象等分布技术的优势，例如：JavaIDL API.

修改方案的一个共同特征是javaapp和native code可以驻留在不同的进程（有时在不同的机器）。进程分开提供了一个很大的好处。。。。。。。

有时候，你可能发现javaapp与驻留在同一进程中nativecode间通行是必要的。这时JNI就要其作用了。考虑一下下面的情况：

a.。。。。。。

b.。。。。。。

c.。。。。。。

d.。。。。。。

总结一下，如果你的javaapp必须和驻留在同一进程中的nativecode互通信，你必须使用JNI来实现这一互通信功能。

5. JNI的演变历程

Javaapp和native code的交互操作在java平台的早期版本中已有应用。java平台的第一个发行版本，即JDK1.0,也包含了一个本地调用接口允许java平台调用像C++、C这样的语言写的nativecode。许多第三方应用既可以实现java类库（如，java.lang和java.io、java.net），也要依靠第三方应用去实现本地调用接口函数的底层主机环境。

不幸的是，JDK1.0中的本地调用函数有两个问题：

第一，

第二，

提出JNI是用来克服这些问题的。JNI是一个可以被所有JVM支持的，可以广泛实现主机环境的接口调用。JNI特征：

1.每个虚拟机的实现者可以支持大量的nativecode。

2.开发工具供应商不必处理不同种类的本地方法接口。

3.最重要的是，appprogrammers只需写一个版本的nativecode ，而可以运行在不同平台上的JVM中。

JNI在JDK1.1发行版中首次被支持。然而，JDK1.1任久用旧版本的本地调用方法（就像JDK1.0中的一样）去实现javaAPI，这些在JDK2.0中已经不是问题了。本地方法被重写以适应JNI标准。

JNI是一个被所有JVM实现了的本地调用接口函数。从JDK1.1开始，你就可以编写JNI程序。旧风格的本调用接口函数任就被JDK2支持，在未来更先进JVM中不再支持。

JDK2包含了许多JNI的增强，这些增强将向后兼容，JNI未来将主要完成对二进制的兼容。

6. 程序示例

这本书包含了大量的程序示例以演示JNI的特性。

示例程序由许多用java语言和用C++、C native code实现的代码段组成。有时候 nativecode 在Solaris和Win32中进行了特画。我们在JDK2环境下展示了如何用命令行（如，javah）来编译JNI程序。

提醒一下，JNI的使用不局限于特有环境和特有应用程序开发工具。这本书注重代码实现，不是用工具编译或运行代码。捆绑JDK2的命令行工具是相当原始的做法。第三方工具提供了一个改进的用来编译JNIapp的方式。我们建议你查询与你选择的开发工具绑定的与JNI有关的帮助文档。

你可以从下面网站下载这本书上的示例源码，和这本书的最新更新，地址：

http://java.sun.com/docs/books/jni/

第二章 让我们开始吧！

这一章带你纵览用JNI写的一个简单例子。我们将写一个Javaapp来调用C程序，实现打印“HelloWorld！”。

1. 概述

图2.1演示了用JDK2写一个简单的Javaapp来调用 C程序打印“HelloWorld！”的过程。这个过程由下面这几个步骤组成：

1.创建一个类（HelloWorld.java）声明nativemethod。

2.用javac编译HelloWorld源文件，生成class文件HelloWorld.class。Javac编译器支持JDK2.0发行版。

3.用javah-jni生成 一个包含nativecode中实现的方法的原型的Cheader file（HelloWorld.h）。javah工具也由JDK2提供。

4.写一个由C实现的native程序（HelloWorld.c）。

5.把c实现文件编译成一个nativelib，创建HelloWorld.dll或 libHelloWorld.so。使用主机环境上的可用的C编译器和链接器。

6.使用javaruntime解释运行HelloWorld程序。class file（HelloWorld.class）和natvielibrary（libHelloWorld.so）都在runtime上运行。

Figure2.1

这章剩下的部分解释这些步骤的细节。

2. 声明本地方法

用java语言写下面的程序。

这个程序定义了一个包含一个名叫print的native方法的名叫HelloWorld的类。

ClassHelloWorld{

privatenative void print();

publicstatic void main(String[] args){

newHelloWorld().print();

}

static{

System.loadLibrary(“HelloWorld”);

}

}

HelloWorld类开始声明一个native方法。紧接着定义了一个main方法，其中实例化了一个HelloWorld对象用来调用print native方法。在类的最后一部分是一个staticinitializer，其用来加载一个实现了printnative方法的native库。

在native方法的声明和一般java程序语言的声明中存在两点不同之处，如print。一个native方法声明必须包含native修饰符。native修饰符暗示这个方法用另一种语言来实现。另外，这个native方法声明用一个封号结束，这个封号说明，这个方法的实现不是在类本身中。我们将在一个独立的Cfile中实现print方法。

在nativeprint方法被调用前，实现native方法的native lib必须被加载。在这个例子中，我们将用HelloWorld类的staticinitializer来加载这个nativelib。在调用HelloWorld类的任何方法前，JVM都会自动运行natvieinitializer，这样做是为了确保在调用nativeprint方法前，nativelib被加载。

我们定义main函数去运行Helloworld类。HelloWorld.main像调用常规函数一样调用printnative方法。

带有库名的System.loadLibrary定位具有相同名的native库，并且把native库加载到app中。在这本书的后面我们将讨论准确的加载过程。现在我们只需要简单记忆下为了System.loadLibrary(“HelloWorld”)成功，我们需要创建一个名叫HelloWorld.dll或libHelloWorld.so的nativelib。

3. 编译HelloWorld类

在你定义好HelloWorld类之后，把源文件保存到一个叫HelloWorld.java的文件中。接着用来自JDK2.0的javac编译源文件：

javacHelloWorld.java

这个命令将在当前目录生成一个名叫HelloWorld.class的文件。

2.4创建native方法头文件

下面，我们将用javah工具生成一个JNI风格的头文件，头文件在用C语言实现native方法时很有用。你可以在HelloWorld类所在目录运行javah，如下：

javah-jni HelloWorld

头文件的名字，是在类名后追加一个.h。上面的命令将生成一个HelloWorld.h的头文件。头文件最重要的部分是Java_HelloWorld_print的函数原型，那是一个需用用C语言实现的HelloWorld.print方法的声明：

JNIEXPORTvoid JNICALL Java_HelloWorld_print(JNIEnv *, jobject);

我们现在暂且忽略掉宏JNIEXPORT和JNICALL。你可能注意到了，C语言实现接受了两个参数，尽管对应的native方法声明并没有传递任何参数。对每一个native方法实现来说第一个参数是JNIEnv接口指针。第二个参数是HelloWorld类 自身的一个引用（就像C++中的“this”指针）。

我们将在这本书的后面讨论怎样使用JNIEnvinterface pointer和 jobject arg，在这个简单的例子中暂且忽略两个参数。

5. 写native实现方法

JNI头文件由javah命令生成，帮助你用C或C++写一个native实现方法。你写的这个函数必须和生成的头文件原型相对应。你可以用C语言在HelloWorld.c文件中实现HelloWorld.print方法，如下：

#include<jni.h>

#include<stdio.h>

#include “HelloWorld.h”

JNIEXPORTvoid JNICALL

Java_HelloWorld_print(JNIEnv*env,jobject obj)

{

printf(“HelloWorld!\n”);

return;

}

这个native方法的实现非常简单。它用printf（）函数显示字符串“HelloWorld！”接着返回值。就像前面提到的，JNIEnv pinter 和object引用两个参数被忽略。

C程序包含三个头文件：

jni.h——这个头文件提供了调用JNIfunctions的nativecode 信息。当写native方法时，在你的C或C++源文件中必须包含这个文件。

stdio.h——上面的代码片段中包含stdio.h，因为它使用printf函数。

HelloWorld.h——这个头文件是您用javah生成的。它包含用C/C++实现的Java_HelloWorld_print函数的函数原型。

2.6编译C源文件和创建Native库

记得在helloWorld.java file中创建HelloWorld类时包含了一行加载native库到program的代码：

System.loadLibrary(“HelloWorld”);

目前为止，所有需要的C代码都写完了，你需要编译HelloWorld.c和 生成nativelib。

不同的操作系统支持不同方式生成的nativelib。在Solaris中，用下面的命令生成一个叫libHelloWorld.so共享库：

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

-G选项告诉c编译器生成一个共享库代替常规的Solaris执行文件。在Win32中，用下面的命令在VC++编译器中生成一个DLLHelloWorld.dll：

cl-Ic:\java\include -Ic:\java\include\win32

-MD-LD HelloWorld.c -FeHelloWorld.dll

-MD选项确保HelloWorld.dll链接到Win32多线程C库中。-LD选项告诉编译器生成dll文件代替常规的Win32可执行文件。当然，Solaris和win32都需要输入你在自己机器中的路径。

7. 运行程序

在此刻，你已经拥有了运行程序所需的两个组件。.clss文件（HelloWorld.class）调用一个native方法，而nativelib （libHelloWorld.so）实现了native方法。

由于HelloWorld类包含了它自己的main方法，又可以在Solaris或win32上用如下方法运行这个程序：

javaHelloWorld

你应当会看到下面的输出：

HelloWorld！

正确设置你的nativelib path对于运行程序很重要。当加载nativelib时，native libpath是一个供JVM查询的目录列表。如果你没有正确设置nativelib path，你将看到如下相似的错误提示：

java.lang.UnsatisfiedLinkError:no HelloWorld in library path

atjava.lang.Runtime.loadLibrary(Runtime.java)

atjava.lang.System.loadLibrary(System.java)

atHelloWorld.main(HelloWorld.java)

确保nativelib驻留在 nativelib path 中目录之一。如果你运行在一个Solaris系统，LD_LIBTARY_PATH环境变量被用来定义nativelib path。确保它包含拥有libHelloWorld.so文件的目录。如果libHelloWorld.so文件在现在的目录中，你可以在标准shell和KornShell中使用下面两个命令建立LD_LIBRARY_PATH环境变量：

LD_LIBRARY_PATH= .

exportLD_LIBRARY_PATH

在Cshell中用下面的命令：

setenvLD_LIBRARY_PATH .

如果你是运行在Windows95 Winddows NT上，确保HellWolrd.dll在当前目录，或者在目录列表PATH环境变量之下。

在JDK2中，你可以通过如下java命令行特画nativelib path作为一个系统属性：

java-Djava.library.path = . HelloWorld

“-D”命令行选项设置了一个Java平台的系统选项。设置java.library.path属性为“.”告知JVM在当前目录下查询。