JAVA使用JNI调用C/C++动态库

来源：互联网发布：mac 多因素方差分析编辑：程序博客网时间：2024/05/18 01:07

转自：http://blog.sina.com.cn/s/blog_4087649401012due.html

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。

Native方法：

Java不是完美的，Java的不足除了体现在运行速度上要比传统的C++慢许多之外，Java无法直接访问到操作系统底层（如系统硬件等)，为此Java使用native方法来扩展Java程序的功能。

　　可以将native方法比作Java程序同Ｃ程序的接口，其实现步骤：
　　１、在Java中声明native()方法，然后编译；
　　２、用javah产生一个.h文件；
　　３、写一个.cpp文件实现native导出方法，其中需要包含第二步产生的.h文件（注意其中又包含了JDK带的jni.h文件）；
　　４、将第三步的.cpp文件编译成动态链接库文件；
　　５、在Java中用System.loadLibrary()方法加载第四步产生的动态链接库文件，这个native()方法就可以在Java中被访问了。
　　JAVA本地方法适用的情况
　　1.为了使用底层的主机平台的某个特性，而这个特性不能通过JAVA API访问
　　2.为了访问一个老的系统或者使用一个已有的库，而这个系统或这个库不是用JAVA编写的

　　3.为了加快程序的性能，而将一段时间敏感的代码作为本地方法实现。

=====================================================

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：

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：

#include <jni.h>

#ifndef _Included_HelloWorld

#define _Included_HelloWorld

#ifdef __cplusplus

extern "C" {

#endif

JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_setMsg

(JNIEnv *, jobject, jstring);

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_HelloWorld_getMsg

(JNIEnv *, jobject);

#ifdef __cplusplus

}

#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：

#include <jni.h>

#ifndef _Included_jp_co_test_HelloWorld

#define _Included_jp_co_test_HelloWorld

#ifdef __cplusplus

extern "C" {

#endif

JNIEXPORT void JNICALL Java_jp_co_test_HelloWorld_setMsg

(JNIEnv *, jobject, jstring);

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_jp_co_test_HelloWorld_getMsg

(JNIEnv *, jobject);

#ifdef __cplusplus

}

#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。