JNA的简单使用

以前从效率上考虑，做native调用都是通过jni实现，其中的一些障碍我想开发过jni的人都知道，比如你要复用老的代码库，为了适应Jni的机制需要再做一次封装，这其中要涉及到jni的内存管理规则，和Java代码的交互，数据类型的转换，在c/c++复杂数据类型上是很棘手的。当然这些都是可以解决的，就看个人的开发思路。

近日研究了JNA（java native access），这种机制调用dll,so相对于Jni是非常方便的，你不用再做wrapper，做到只要有头文件你想调用那个接口就声明那个接口（做过.net的人是很熟悉的），当然这种好用的模式需要你下载jna.jar这个包加入你的project，说穿了别人为你做了很多转换的工作，效率肯定没有直接调用jni高。

下面就怎么使用JNA做说明，涉及到java代码调用native、native回调java代码（回调是很有用的，存在于很多库中！）、结构体参数的使用（感谢jna.jar的开发者，如果dll,so接口是自己设计的请避免结构体、复杂数据结构！）。

我的测试环境是win7 32bit旗舰版 + ecplise + jdk1.7， jna.jar请自行下载，网上很多。

1.需要引用的类，可以根据自己的情况而定。

import com.sun.jna.Library;
import com.sun.jna.Native;
import com.sun.jna.Callback; // 如果是cdecl模式回调要用
import com.sun.jna.Pointer;
import com.sun.jna.Structure;
import com.sun.jna.win32.StdCallLibrary.StdCallCallback;// stdcall回调模式要用

2.在Interface中声明要调用的接口（截取的主体代码）。

// 登录接口使用的结构体java声明

public static class LoginInfo extends Structure {
public static class ByValue extends LoginInfo implements Structure.ByValue {}  // 这行很重要，否则你的数据到了native中完全是乱码
public byte user[] = new byte[64];
public byte pwd[] = new byte[64];
public byte host[] = new byte[64];
public int port;
}

// 声明natvie中的接口

public interface CDeviceAPI extends Library // 如果接口是stdcall约定请使用 StdCallLibrary
{
// event call interface
interface JavaCallbackEvent extends StdCallCallback// 如果回调函数是stdcall约定使用这种模式，否则使用与之对应的
{
void CallbackEvent(int type, Pointer pUser);// Pointer转c的void*
}



int init();
int cleanup();
int GetAPIVer();
int Login(LoginInfo.ByValue info);
int Logout(int userid);
int set_event_callback(int userid, JavaCallbackEvent cbfun, Pointer pUser);
}

3.上面已经完成了部分接口的声明，下面实际的调用。

// 加载dll、so，Windows环境下直接放入工程目录下即可，like unix环境放入/lib或者usr/lib即可。

CDeviceAPI lib = (CIPCAPI)Native.loadLibrary("testlib", CDeviceAPI .class);
 
CDeviceAPI .JavaCallbackEvent cbEvent = new CDeviceAPI .JavaCallbackEvent() {

@Override
public void CallbackEvent(int type, Pointer pUser) {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("Java layer Event=" + type);
}
};

long ver = lib.GetAPIVer();
System.out.println("ver=" + ver);

// init
lib.init();
// login data
LoginInfo.ByValue info = new LoginInfo.ByValue();
info.user = new byte[64];
for(int i=0; i < "admin".length(); i++) {
info.user[i] = (byte) "admin".charAt(i);
}

userid = lib.Login(info, 1);
System.out.println("userid=" + userid);

lib.set_event_callback(userid, cbEvent, null);// 设置回调
System.out.println("wait to connect device.");



Thread.sleep(20000);

lib.cleanup(userid);

4。以上1,2,3点就是核心代码，其实只要关注c，java/jna数据类型的转换，结构体的转换，回调，接口参数入栈的约定，开发就基本没有什么问题。

jna开发确实比jni方便，如果适合自己的项目建议使用，毕竟jni加个native api Java层就要改的麻烦没有了。

如果你的接口有很多结构体参数，那不管是jni，jna在java层表达都比较麻烦，建议使用json好些。

Java—C和操作系统数据类型的对应表

Java Type

C Type

Native Representation

boolean

int

32-bit integer (customizable)

byte

char

8-bit integer

char

wchar_t

platform-dependent

short

short

16-bit integer

int

int

32-bit integer

long

long long, __int64

64-bit integer

float

float

32-bit floating point

double

double

64-bit floating point

Buffer
Pointer

pointer

platform-dependent (32- or 64-bit pointer to memory)

<T>[] (array of primitive type)

pointer
array

32- or 64-bit pointer to memory (argument/return)
contiguous memory (struct member)

除了上面的类型，JNA还支持常见的数据类型的映射。

String

char*

NUL-terminated array (native encoding or jna.encoding)

WString

wchar_t*

NUL-terminated array (unicode)

String[]

char**

NULL-terminated array of C strings

WString[]

wchar_t**

NULL-terminated array of wide C strings

Structure

struct*
struct

pointer to struct (argument or return) (or explicitly)
struct by value (member of struct) (or explicitly)

Union

union

same as Structure

Structure[]

struct[]

array of structs, contiguous in memory

Callback

<T> (*fp)()

function pointer (Java or native)

NativeMapped

varies

depends on definition

NativeLong

long

platform-dependent (32- or 64-bit integer)

PointerType

pointer

same as Pointer