Java進階:JNI使用技巧點滴積累

2019-11-18 13:14:37

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　　本文為在 32 位 Windows 平臺上實現 java 本地方法提供了實用的示例、步驟和準則。本文中的示例使用 Sun Microsystems 公司創建的 Java Development Kit (JDK) 版本 1.4.1。用 C 語言編寫的本地代碼是用 Microsoft Visual C++ 編譯器編譯生成。
　　
　　簡介
　　近日，由于項目需要，要在WEB頁面實現圖像轉換功能，而VC在圖像轉換方面有著得天獨厚的優勢。我們首先用VC封裝出圖像轉換的DLL，然后用JAVA的本地化方法JNI調用用于圖像轉換的DLL，最后用JavaBean調用JNI生成的DLL。
　　
　　通過近幾天在網上找資料和自己的摸索，收獲很多，現總結如下，讓以后做這方面的人少走彎路。
　　
　　一. JAVA部分
　　1. 無包的情況：
　　
　　實例一：
　　public class MyNative
　　
　　{
　　
　　static
　　
　　{
　　
　　System.loadLibrary( "MyNative" );
　　
　　}
　　
　　public native static void HelloWord();
　　
　　public native static String cToJava();
　　
　　}
　　
　　說明：
　　1)在JAVA程序中，首先需要在類中聲明所調用的庫名稱System.loadLibrary( String libname );，在庫的搜尋路徑中定位這個庫。定位庫的具體操作依靠于操作系統。在windows下，首先從當前目錄查找，然后再搜尋”PATH”環境變量列出的目錄。假如找不到該庫，則會拋出UnsatisfiedLinkError。
　　
　　2)這里加載的是JNI生成的DLL，而不是其他生成的DLL的名稱。在這里，庫的擴展名字可以不用寫出來，究竟是DLL還是SO，由系統自己判定。
　　
　　3) 還需要對將要調用的方法做本地聲明，要害字為native。并且只需要聲明，而不需要具體實現。實現放在C中實現，稍后將做說明。
　　
　　4)假如加了static，表明是靜態方法。假如不加，表明是一般的方法。加與不加，生成的頭文件中有一個參數不同。稍后將做說明。
　　
　　現在開始編譯它:
　　
　　用javac MyNative.h編譯它，生成對應的class文件。
　　
　　用javah MyNative ，就會生成對應的MyNative.h頭文件。剩下的是就開始交給VC來完成了（我們用VC來實現對應的C實現部分）。
　　
　　2. 有包的情況：
　　
　　實例二：
　　package　com..myNative;
　　
　　public class MyNative
　　
　　{
　　
　　static
　　
　　{
　　
　　System.loadLibrary( "MyNative" );
　　
　　}
　　
　　public native static void HelloWord();
　　
　　public native static String cToJava();
　　
　　}
　　
　　其他與上面相同，就是在用javac和javah時有所不同。對于有包的情況一定要注重這一點，開始時我的程序始終運行都不成功，問題就出在這里。
　　
　　javac　./com/myNative/MyNative.java
　　
　　javah　com.myNative.MyNative
　　
　　上面一句就不用解釋了。對下面的一句解釋一下：本類的前面均是包名。這樣生成的頭文件就是：com.myNative.MyNative.h。開始時，在這種情況下我用javah MyNative生成的頭文件始終是MyNative.h。在網上查資料時，看見別人的頭文件名砸那長，我的那短。但不知道為什么，現在大家和我一樣知道為什么了吧。：）。有時還需要帶上路徑。具體查看javah的語法。
　　
　　二．C實現部分
　　剛才用javah MyNative生成的MyNative.h頭文件內容如下：
　　
　　/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
　　
　　#include
　　
　　/* Header for class MyNative */
　　
　　#ifndef _Included_MyNative
　　
　　#define _Included_MyNative
　　
　　#ifdef __cplusplus
　　
　　extern "C" {
　　
　　#endif
　　
　　/*
　　
　　* Class:　　 MyNative
　　
　　* Method:　　HelloWord
　　
　　* Signature: ()V
　　
　　*/
　　
　　JNIEXPORT void JNICALL Java_MyNative_HelloWord (JNIEnv *, jclass);
　　
　　/*
　　
　　* Class:　　 MyNative
　　
　　* Method:　　cToJava
　　
　　* Signature: ()Ljava/lang/String;
　　
　　*/
　　
　　JNIEXPORT jstring JNICALL Java_MyNative_cToJava　(JNIEnv *, jclass);
　　
　　#ifdef __cplusplus
　　
　　}
　　
　　#endif
　　
　　#endif
　　
　　接下來,就是如何實現它了。其實，用JNI作出的東西也是DLL，被JAVA所調用。
　　
　　在具體實現的時候，我們只關心兩個函數原型：
　　
　　JNIEXPORT void JNICALL Java_MyNative_HelloWord(JNIEnv *, jclass);和JNIEXPORT jstring JNICALL Java_MyNative_cToJava(JNIEnv *, jclass);
　　
　　現在讓我們開始激動人心的第一步吧 : ) 。在PRoject里面選擇win32 Dynamic-link Library，然后點擊下一步，其余的取默認。假如不取默認的，將會有dllmain()函數。取空DLL工程的話，將無這個函數。我在這里取的是空。
　　
　　然后選擇new->File->C++ Source　File，生成一個空*.cpp文件。我們把他取名為MyNative。把JNIEXPORT void JNICALL Java_MyNative_HelloWord(JNIEnv *, jclass);和JNIEXPORT jstring JNICALL Java_MyNative_cToJava(JNIEnv *, jclass);拷貝到CPP文件中去。然后把頭文件包含進來。
　　
　　生成的MyNative.cpp內容如下：
　　
　　#include
　　
　　#include "MyNative.h"
　　
　　JNIEXPORT void JNICALL Java_MyNative_HelloWord　(JNIEnv *env, jclass jobject)
　　
　　{
　　
　　printf("hello word!/n");
　　
　　}
　　JNIEXPORT jstring JNICALL Java_MyNative_cToJavaJNIEnv *env, jclass obj)
　　
　　{
　　
　　jstring jstr;
　　
　　char str[]="Hello,word!/n";
　　
　　jstr=env->NewStringUTF(str);
　　
　　return jstr;
　　
　　}
　　
　　在編譯前一定要注重下列情況。
　　
　　注重：一定要把SDK中的include文件夾中(和它下面的win32文件夾下的頭文件)的幾個頭文件拷貝到VC的include文件夾中。或者在VC的tools/options/Directories中設置，把頭文件給包含進來。
　　
　　對程序的一點解釋：
　　1)前文不是說過，加了static和不加只是一個參數的區別嗎。就是jclass的不同，不加static這里就是jobject。也就是JNIEXPORT void JNICALL Java_MyNative_HelloWord(JNIEnv *env, jobject obj)。
　　
　　2)這里JNIEXPORT和JNICALL都是JNI的要害字，表示此函數是要被JNI調用的。而jstring是以JNI為中介使JAVA的String類型與本地的string溝通的一種類型，我們可以視而不見，就當做String使用(具體對應見表一)。函數的名稱是JAVA_再加上java程序的package路徑再加函數名組成的（參見有包的情況）。參數中，我們也只需要關心在JAVA程序中存在的參數，至于JNIEnv*和jclass我們一般沒有必要去碰它。
　　
　　3)NewStringUTF()是JNI函數，從一個包含UTF格式編碼字符的char類型數組中創建一個新的jstring對象。
　　
　　4) 以上程序片斷jstr=env->NewStringUTF(str);是C++中的寫法，不必使用env指針。因為JNIEnv函數的C++版本包含有直接插入成員函數，他們負責查找函數指針。而對于C的寫法，應改為：jstr=(*env)->NewStringUTF(env,str);因為所有JNI函數的調用都使用env指針，它是任意一個本地方法的第一個參數。env指針是指向一個函數指針表的指針。因此在每個JNI函數訪問前加前綴(*env)->，以確保間接引用函數指針。
　　
　　在C和Java編程語言之間傳送值時，需要理解這些值類型在這兩種語言間的對應關系。這些都在頭文件jni.h中，用typedef語句聲明了這些類在目標平臺上的代價類。頭文件也定義了常量如：JNI_FALSE=0 和JNI_TRUE=1;表一說明了Java類型和C類型之間的對應關系。
　　 Java進階:JNI使用技巧點滴積累

　　現在開始對所寫的程序進行編譯。選擇build->rebuild all對所寫的程序進行編譯。點擊build->build MyNative.DLL生成DLL文件。
　　
　　也可以用命令行cl來編譯。具體參看其他書籍。
　　
　　再次強調（曾經為這個東西大傷腦筋）：DLL放置地方
　　
　　1) 當前目錄。
　　
　　2) 放在path所指的路徑中
　　
　　3) 自己在path環境變量中設置一個路徑，要注重所指引的路徑應該到.dll文件的上一級，假如指到.dll，則會報錯。
　　下面就開始測試我們的所寫的DLL吧（假設DLL已放置正確）。
　　
　　public class mytest
　　
　　{
　　
　　public static void main(String[] args)
　　
　　{
　　
　　MyNative a=new MyNative();
　　
　　a.HelloWord();
　　
　　System.out.println(a.cToJava());
　　
　　}
　　
　　}
　　
　　注重也要把MyNative.class放在與mytest.java同一個路徑下?，F在開始編譯運行mytest，是不是在DOS窗口上輸出：
　　
　　Hello word!
　　
　　Hello,world!
　　
　　以上是我們通過JNI方法調用的一個簡單C程序。但在實際情況中要比這復雜的多。非凡是在通過JNI調用其他DLL時，還有很多的地方需要注重。
　　
　　現在開始來討論包含包的情況，步驟與上面的相同，只是有一點點不同。我們來看其中的一個函數。
　　
　　JNIEXPORT voi

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