1. 程式人生 > >+Java中的native關鍵字淺析(Java+Native+Interface)++

+Java中的native關鍵字淺析(Java+Native+Interface)++

JNI是Java Native Interface的 縮寫。從Java 1.1開始,Java Native Interface (JNI)標準成為java平臺的一部分,它允許Java程式碼和其他語言寫的程式碼進行互動。JNI一開始是為了本地已編譯語言,尤其是C和C++而設計 的,但是它並不妨礙你使用其他語言,只要呼叫約定受支援就可以了。

      使用java與本地已編譯的程式碼互動,通常會喪失平臺可移植性。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效能。JNI標準至少保證原生代碼能工作在任何Java 虛擬機器實現下。

JNI(Java Native Interface)的書寫步驟

      ·編寫帶有native宣告的方法的java類
      ·使用javac命令編譯所編寫的java類
      ·使用javah ?jni java類名生成副檔名為h的標頭檔案
      ·使用C/C++(或者其他程式設計想語言)實現本地方法
      ·將C/C++編寫的檔案生成動態連線庫

1) 編寫java程式:
這裡以HelloWorld為例。
程式碼1:
class HelloWorld {
public native void displayHelloWorld();

static {
System.loadLibrary("hello");
}

public static void main(String[] args) {
new HelloWorld().displayHelloWorld();
}
}
宣告native方法:如果你想將一個方法做為一個本地方法的話,那麼你就必須宣告改方法為native的,並且不能實現。其中方法的引數和返回值在後面講述。
Load 動態庫:System.loadLibrary("hello");載入動態庫(我們可以這樣理解:我們的方法displayHelloWorld()沒 有實現,但是我們在下面就直接使用了,所以必須在使用之前對它進行初始化)這裡一般是以static塊進行載入的。同時需要注意的是 System.loadLibrary();的引數“hello”是動態庫的名字。
main()方法
2) 編譯沒有什麼好說的了
javac HelloWorld.java
3) 生成副檔名為h的標頭檔案
javah ?jni HelloWorld
標頭檔案的內容:
/* 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
(這 裡我們可以這樣理解:這個h檔案相當於我們在java裡面的介面,這裡聲明瞭一個Java_HelloWorld_displayHelloWorld (JNIEnv *, jobject);方法,然後在我們的本地方法裡面實現這個方法,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致)。
4) 編寫本地方法
實現和由javah命令生成的標頭檔案裡面宣告的方法名相同的方法。
程式碼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 意程式碼2中的第1行,需要將jni.h(該檔案可以在%JAVA_HOME%/include資料夾下面找到)檔案引入,因為在程式中的JNIEnv、 jobject等型別都是在該標頭檔案中定義的;另外在第2行需要將HelloWorld.h標頭檔案引入(我是這麼理解的:相當於我們在編寫java程式的 時候,實現一個介面的話需要宣告才可以,這裡就是將HelloWorld.h標頭檔案裡面宣告的方法加以實現。當然不一定是這樣)。然後儲存為 HelloWorldImpl.c就 ok了。
5) 生成動態庫
這裡以在Windows中為例,需要生成dll檔案。在儲存HelloWorldImpl.c資料夾下面,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。另外需要將-I%java_home%\include -I%java_home%\include\win32引數加上,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) 執行程式
java HelloWorld就ok。

JNI(Java Native Interface)呼叫中考慮的問題

      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型別的問題,jni解決了這個問題,例如那個c檔案中的jstring資料型別就是java傳入的String物件,經過jni函式的轉化就能成為c的char*。
      對應資料型別關係如下表:
        Java 型別 本地c型別 說明
        boolean jboolean 無符號,8 位
        byte jbyte 無符號,8 位
        char jchar 無符號,16 位
        short jshort 有符號,16 位
        int jint 有符號,32 位
        long jlong 有符號,64 位
        float jfloat 32 位
        double jdouble 64 位
        void void N/A

      2. 如何將java傳入的String引數轉換為c的char*,然後使用?
java 傳入的String引數,在c檔案中被jni轉換為jstring的資料型別,在c檔案中宣告char* test,然後test = (char*)(*env)->GetStringUTFChars(env, jstring, NULL);注意:test使用完後,通知虛擬機器平臺相關程式碼無需再訪問:(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, jstring, test);

      3. 將c中獲取的一個char*的buffer傳遞給java?
這個char*如果是一般的字串的話,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陣列,然後呼叫函式(*env)->SetByteArrayRegion(env, bytearray, 0, len, buffer);將buffer的值copy到bytearray中,函式直接return bytearray就可以了。
      一種是return錯誤號,資料作為引數傳出,但是java的基本資料型別是傳值,物件是傳遞的引用,所以將這個需要傳出的byte陣列用某個類包一下,如下:
class RetObj
{
public byte[] bytearray;
}
這個物件作為函式的引數retobj傳出,通過如下函式將retobj中的byte陣列賦值便於傳出。程式碼如下:
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. 不知道佔用多少空間的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。

轉自:http://blog.csdn.net/lion_6/archive/2008/03/17/2190442.aspx