JNI/NDK develop guide（1）

JNI全称是Java Native Interface（Java本地接口）单词首字母的缩写，本地接口就是指用C和C++开发的接口。由于JNI是JVM规范中的一部份，因此可以将我们写的JNI程序在任何实现了JNI规范的Java虚拟机中运行。同时，这个特性使我们可以复用以前用C/C++写的大量代码。

开发JNI程序会受到系统环境的限制，因为用C/C++语言写出来的代码或模块，编译过程当中要依赖当前操作系统环境所提供的一些库函数，并和本地库链接在一起。而且编译后生成的二进制代码只能在本地操作系统环境下运行，因为不同的操作系统环境，有自己的本地库和CPU指令集，而且各个平台对标准C/C++的规范和标准库函数实现方式也有所区别。这就造成使用了JNI接口的JAVA程序，不再像以前那样自由的跨平台。如果要实现跨平台，就必须将本地代码在不同的操作系统平台下编译出相应的动态库。

JNI开发流程主要分为以下6步：
1、编写声明了native方法的Java类
2、将Java源代码编译成class字节码文件
3、用javah -jni命令生成.h头文件（==javah是jdk自带的一个命令，-jni参数表示将class中用native声明的函数生成jni规则的函数==）
4、用本地代码实现.h头文件中的函数
5、将本地代码编译成动态库（windows：.dll，linux/unix：.so，mac os x：*.jnilib）
6、拷贝动态库至 java.library.path 本地库搜索目录下，并运行Java程序

通过上面的介绍，相信大家对JNI及开发流程有了一个整体的认识，下面通过一个HelloWorld的示例，再深入了解JNI开发的各个环节及注意事项。

1: we create a HelloWorld.java original file

    public class HelloWorld {        public static native String sayHello(String name);  // 1.this is to create a native method        public static void main(String[] args) {            String text = sayHello("yangxin");  // 3.call native method             System.out.println(text);        }         static { // 2.Load to achieve the dynamic library of native function, only need to write the name of the dynamic libraries              System.loadLibrary("HelloWorld");         }        }

2: step use javac command make.java original file to .class bytecode file

注意：HelloWorld放在com.study.jnilearn包下面

javac src/com/study/jnilearn/HelloWorld.java -d ./bin
-d 表示将编译后的class文件放到指定的目录下，这里我把它放到和src同级的bin目录下
默认生成的.h头文件名为：com_study_jnilearn_HelloWorld.h（包名+类名.h），也可以通过-o参数指定生成头文件名称：
javah -jni -classpath ./bin -o HelloWorld.h com.study.jnilearn.HelloWorld
参数说明：
-classpath ：类搜索路径，这里表示从当前的bin目录下查找
-d ：将生成的头文件放到当前的jni目录下
-o ： 指定生成的头文件名称，默认以类全路径名生成（包名+类名.h）
==注意：-d和-o只能使用其中一个参数==

3:Use native method to implementation .h file’s function com_study_jnilearn_HelloWorld.h

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */#include <jni.h>/* Header for class com_study_jnilearn_HelloWorld */#ifndef _Included_com_study_jnilearn_HelloWorld  #define _Included_com_study_jnilearn_HelloWorld  #ifdef __cplusplus  extern "C" {  #endif  /*  * Class:     com_study_jnilearn_HelloWorld  * Method:    sayHello  * Signature: (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;  */  JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_study_jnilearn_HelloWorld_sayHello    (JNIEnv *, jclass, jstring);  #ifdef __cplusplus  }  #endif  #endif 

This is the code of HellowWorld.c

// HelloWorld.c  #include "com_study_jnilearn_HelloWorld.h"  #ifdef __cplusplus  extern "C"  {  #endif  /*  * Class:     com_study_jnilearn_HelloWorld  * Method:    sayHello  * Signature: (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;  */  JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_study_jnilearn_HelloWorld_sayHello(          JNIEnv *env, jclass cls, jstring j_str)  {      const char *c_str = NULL;      char buff[128] = { 0 };      c_str = (*env)->GetStringUTFChars(env, j_str, NULL);      if (c_str == NULL)      {          printf("out of memory.\n");          return NULL;      }      printf("Java Str:%s\n", c_str);      sprintf(buff, "hello %s", c_str);          (*env)->ReleaseStringUTFChars(env, j_str, c_str);      return (*env)->NewStringUTF(env, buff);  }  #ifdef __cplusplus  }  #endif  

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一般在类的静态（static）代码块中加载动态库最合适，因为在创建类的实例时，类会被ClassLoader先加载到虚拟机，随后立马调用类的static静态代码块。这时再去调用native方法就万无一失了。加载动态库的两种方式：

System.loadLibrary("HelloWorld");  System.load("/Users/yangxin/Desktop/libHelloWorld.jnilib"); 

方式1：只需要指定动态库的名字即可，不需要加lib前缀，也不要加.so、.dll和.jnilib后缀
方式2：指定动态库的绝对路径名，需要加上前缀和后缀
如果使用方式1，java会去java.library.path系统属性指定的目录下查找动态库文件，如果没有找到会抛出java.lang.UnsatisfiedLinkError异常

Exception in thread "main" java.lang.UnsatisfiedLinkError: no HelloWorld2 in java.library.path      at java.lang.ClassLoader.loadLibrary(ClassLoader.java:1860)      at java.lang.Runtime.loadLibrary0(Runtime.java:845)      at java.lang.System.loadLibrary(System.java:1084)      at com.study.jnilearn.HelloWorld.<clinit>(HelloWorld.java:13) 

有两种方式可以让java从java.library.path找到动态链接库文件，聪明的你应该已经想到了。
方式1：将动态链接库拷贝到java.library.path目录下
方式2：给jvm添加“-Djava.library.path=动态链接库搜索目录”参数，指定系统属性java.library.path的值
java -Djava.library.path=/Users/yangxin/Desktop
Linux/Unix环境下可以通过设置LD_LIBRARY_PATH环境变量，指定库的搜索目录。