java Native Interface
JNIJ ava Native Interface 缩写。从Java 1.1开始,Java Native Interface (JNI)标准成为java平台的一部分,它允许Java代码和其他语言写的代码进行交互。JNI一开始是为了本地已编译语言,尤其是CC++而设计 的,但是它并不妨碍你使用其他语言,只要调用约定受支持就可以了。
      使用java与本地已编译的代码交互,通常会丧失平台可移植性。但是,有些情况下这样做是可以接受的,甚至是必须的,比如,使用一些旧的库,与硬件、操作系统进行交互,或者为了提高程序 的性能。JNI标准至少保证本地代码能工作在任何Java 虚拟机实现下。
JNIJava Native Interface)的书写步骤
      ·编写带有native声明的方法的java
      ·使用javac命令编译所编写的java
      ·使用javah ?jni java类名生成扩展名为h的头文件
      ·使用C/C++(或者其他编程想语言)实现本地方法
      ·C/C++编写的文件生成动态连接库

1) 编写java程序:
这里以HelloWorld为例。
代码1
class HelloWorld {
public native void displayHelloWorld();
static {
System.loadLibrary("hello");
}
public static void main(String[] args) {
new HelloWorld().displayHelloWorld();
}
}
声明native方法:如果你想将一个方法做为一个本地方法的话,那么你就必须声明改方法为native的,并且不能实现。其中方法的参数和返回值在后面讲述。
Load 动态库:System.loadLibrary("hello");加载动态库(我们可以这样理解:我们的方法displayHelloWorld() 有实现,但是我们在下面就直接使用了,所以必须在使用之前对它进行初始化)这里一般是以static块进行加载的。同时需要注意的是 System.loadLibrary();的参数“hello”是动态库的名字。
main()方法
2) 编译没有什么好说的了
javac HelloWorld.java
3) 生成扩展名为h的头文件
javah ?jni HelloWorld
头文件的内容:
/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include
/* Header for class HelloWorld */
#ifndef _Included_HelloWorld
#define _Included_HelloWorld
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
* Class: HelloWorld
* Method: displayHelloWorld
* Signature: ()V
*/
JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_displayHelloWorld
(JNIEnv *, jobject);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
(这 里我们可以这样理解:这个h文件相当于我们在java里面的接口,这里声明了一个Java_HelloWorld_displayHelloWorld (JNIEnv *, jobject);方法,然后在我们的本地方法里面实现这个方法,也就是说我们在编写C/C++程序的时候所使用的方法名必须和这里的一致)。
4) 编写本地方法
实现和由javah命令生成的头文件里面声明的方法名相同的方法。
代码2
1 #include
2 #include "HelloWorld.h"
3 #include
4 JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_displayHelloWorld(JNIEnv *env, jobject obj)
{
printf("Hello world!\n");
return;
}
意代码2中的第1行,需要将jni.h(该文件可以在%JAVA_HOME%/include文件夹下面到)文件引入,因为在程序中的JNIEnv jobject等类型都 是在该头文件中定义的;另外在第2行需要将HelloWorld.h头文件引入(我是这么理解的:相当于我们在编写java程序的时候,实现一个接口的话 需要声明才可以,这里就是将HelloWorld.h头文件里面声明的方法加以实现。当然不一定是这样)。然后保存为HelloWorldImpl.c ok了。
5) 生成动态库
这里以在Windows中为例,需要生成dll文件。在保存HelloWorldImpl.c文件夹下面,使用VC的编译器cl成。
cl -I%java_home%\include -I%java_home%\include\win32 -LD HelloWorldImp.c -Fehello.dll
意:生成的dll文件名在选项-Fe后面配置,这里是hello,因为在HelloWorld.java文件中我们loadLibary的时候使用的名字 hello。当然这里修改之后那里也需要修改。另外需要将-I%java_home%\include -I%java_home%\include\win32参数加上,因为在第四步里面编写本地方法的时候引入了jni.h文件。
6) 运行程序
java HelloWorldok
JNIJava Native Interface)调用中考虑的问题
      在首次使用JNI的时候有些疑问,后来在使用中一一解决,下面就是这些问题的备忘:
      1 javac是如何互通的?
      其实不能互通的原因主要是数据类型的问题,jni解决了这个问题,例如那个c文件中的jstring数据类型就是java传入的String对象 ,经过jni函数的转化就能成为cchar*
      对应数据类型关系如下表:
        Java 类型 本地c类型 说明
        boolean jboolean 无符号,8
        byte jbyte 无符号,8
        char jchar 无符号,16
        short jshort 有符号,16
        int jint 有符号,32
        long jlong 有符号,64
        float jfloat 32
        double jdouble 64
        void void N/A
      2. 如何将java传入的String参数转换为cchar*,然后使用?
java 传入的String参数,在c文件中被jni转换为jstring的数据类型,在c文件中声明char* test,然后test = (char*)(*env)->GetStringUTFChars(env, jstring, NULL);注意:test使用完后,通知虚拟机平台相关代码无需再访问:(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, jstring, test);
      3. c中获取的一个char*buffer传递给java
这个char*如果是一般的字符串的话,作为string传回去就可以了。如果是含有’\0’buffer,最好作为bytearray传出,因为可以制定copylength,如果copystring,可能到’\0’就截断了。
      有两种方式传递得到的数据:
      一种是在jni中直接new一个byte数组,然后调用函数(*env)->SetByteArrayRegion(env, bytearray, 0, len, buffer);buffer的值copybytearray中,函数直接return bytearray就可以
了。
      一种是return错误号,数据作为参数传出,但是java的基本数据类型是传值,对象是传递的引用,所以将这个需要传出的byte数组用某个类包一下,如下:
class RetObj
java64位{
public byte[] bytearray;
}
这个对象作为函数的参数retobj传出,通过如下函数将retobj中的byte数组赋值便于传出。代码如下:
jclass cls;
jfieldID fid;
jbyteArray bytearray;
bytearray = (*env)->NewByteArray(env,len);
(*env)->SetByteArrayRegion(env, bytearray, 0, len, buffer);
cls = (*env)->GetObjectClass(env, retobj);
fid = (*env)->GetFieldID(env, cls, "retbytes", "[B"]);
(*env)->SetObjectField(env, retobj, fid, bytearray);
      4. 不知道占用多少空间的buffer,如何传递出去呢?
      jnic文件中new出空间,传递出去。java的数据不初始化,指向传递出去的空间即可。

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