java native 跨語言開發

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NI是​​J​​ava Native Interface的 縮寫。從Java 1.1開始，Java Native Interface (JNI)标準成為java平台的一部分，它允許Java代碼和其他語言寫的代碼進行互動。JNI一開始是為了本地已編譯語言，尤其是C和C++而設計 的，但是它并不妨礙你使用其他語言，隻要調用約定受支援就可以了。

      使用java與本地已編譯的代碼互動，通常會喪失平台可移植性。但是，有些情況下這樣做是可以接受的，甚至是必須的，比如，使用一些舊的庫，與硬體、作業系統進行互動，或者為了提高程式的性能。JNI标準至少保證本地代碼能工作在任何Java 虛拟機實作下。

JNI（Java Native Interface）的書寫步驟

      ·編寫帶有native聲明的方法的java類

      ·使用javac指令編譯所編寫的java類

      ·使用javah ?jni java類名生成擴充名為h的頭檔案

      ·使用C/C++（或者其他程式設計想語言）實作本地方法

      ·将C/C++編寫的檔案生成動态連接配接庫

1) 編寫java程式：

這裡以HelloWorld為例。

代碼1：

class HelloWorld {

public native void displayHelloWorld();

static {

System.loadLibrary("hello");

}

public static void main(String[] args) {

new HelloWorld().displayHelloWorld();

聲明native方法：如果你想将一個方法做為一個本地方法的話，那麼你就必須聲明改方法為native的，并且不能實作。其中方法的參數和傳回值在後面講述。

Load 動态庫：System.loadLibrary("hello");加載動态庫（我們可以這樣了解：我們的方法displayHelloWorld()沒 有實作，但是我們在下面就直接使用了，是以必須在使用之前對它進行初始化）這裡一般是以static塊進行加載的。同時需要注意的是 System.loadLibrary();的參數“hello”是動态庫的名字。

main()方法

2) 編譯沒有什麼好說的了

javac HelloWorld.java

3) 生成擴充名為h的頭檔案

javah ?jni HelloWorld

頭檔案的内容：

/* 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);

（這 裡我們可以這樣了解：這個h檔案相當于我們在java裡面的接口，這裡聲明了一個Java_HelloWorld_displayHelloWorld (JNIEnv *, jobject);方法，然後在我們的本地方法裡面實作這個方法，也就是說我們在編寫C/C++程式的時候所使用的方法名必須和這裡的一緻）。

4) 編寫本地方法

實作和由javah指令生成的頭檔案裡面聲明的方法名相同的方法。

代碼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;

注 意代碼2中的第1行，需要将jni.h（該檔案可以在%JAVA_HOME%/include檔案夾下面找到）檔案引入，因為在程式中的JNIEnv、 jobject等類型都是在該頭檔案中定義的；另外在第2行需要将HelloWorld.h頭檔案引入（我是這麼了解的：相當于我們在編寫java程式的 時候，實作一個接口的話需要聲明才可以，這裡就是将HelloWorld.h頭檔案裡面聲明的方法加以實作。當然不一定是這樣）。然後儲存為 HelloWorldImpl.c就 ok了。

5) 生成動态庫

這裡以在Windows中為例，需要生成dll檔案。在儲存HelloWorldImpl.c檔案夾下面，使用VC的編譯器cl成。

cl -I%java_home%\include -I%java_home%\include\win32 -LD HelloWorldImp.c -Fehello.dll

注 意：生成的dll檔案名在選項-Fe後面配置，這裡是hello，因為在HelloWorld.java檔案中我們loadLibary的時候使用的名字 是hello。當然這裡修改之後那裡也需要修改。另外需要将-I%java_home%\include -I%java_home%\include\win32參數加上，因為在第四步裡面編寫本地方法的時候引入了jni.h檔案。

6) 運作程式

java HelloWorld就ok。

JNI（Java Native Interface）調用中考慮的問題

      在首次使用JNI的時候有些疑問，後來在使用中一一解決，下面就是這些問題的備忘：

      1。 java和c是如何互通的？

      其實不能互通的原因主要是資料類型的問題，jni解決了這個問題，例如那個c檔案中的jstring資料類型就是java傳入的String​​對象​​，經過jni函數的轉化就能成為c的char*。

      對應資料類型關系如下表：

        Java 類型 本地c類型 說明

        boolean jboolean 無符号，8 位

        byte jbyte 無符号，8 位

        char jchar 無符号，16 位

        short jshort 有符号，16 位

        int jint 有符号，32 位

        long jlong 有符号，64 位

        float jfloat 32 位

        double jdouble 64 位

        void void N/A

      2. 如何将java傳入的String參數轉換為c的char*，然後使用?

java 傳入的String參數，在c檔案中被jni轉換為jstring的資料類型，在c檔案中聲明char* test，然後test = (char*)(*env)->GetStringUTFChars(env, jstring, NULL);注意：test使用完後，通知虛拟機平台相關代碼無需再通路：(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, jstring, test);

      3. 将c中擷取的一個char*的buffer傳遞給java？

這個char*如果是一般的字元串的話，作為string傳回去就可以了。如果是含有’\0’的buffer，最好作為bytearray傳出，因為可以制定copy的length，如果copy到string，可能到’\0’就截斷了。

      有兩種方式傳遞得到的資料：

      一種是在jni中直接new一個byte數組，然後調用函數(*env)->SetByteArrayRegion(env, bytearray, 0, len, buffer);将buffer的值copy到bytearray中，函數直接return bytearray就可以了。

      一種是return錯誤号，資料作為參數傳出，但是java的基本資料類型是傳值，對象是傳遞的引用，是以将這個需要傳出的byte數組用某個類包一下，如下：

class RetObj

public byte[] bytearray;

這個對象作為函數的參數retobj傳出，通過如下函數将retobj中的byte數組指派便于傳出。代碼如下：

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. 不知道占用多少空間的buffer，如何傳遞出去呢？

      在jni的c檔案中new出空間，傳遞出去。java的資料不初始化，指向傳遞出去的空間即可。