JNI全稱是Java Native Interface（Java本地介面）單詞首字母的縮寫，本地介面就是指用C和C++開發的介面。由於JNI是JVM規範中的一部份，因此可以將我們寫的JNI程式在任何實現了JNI規範的Java虛擬機器中執行。同時，這個特性使我們可以複用以前用C/C++寫的大量程式碼。

       開發JNI程式會受到系統環境的限制，因為用C/C++語言寫出來的程式碼或模組，編譯過程當中要依賴當前作業系統環境所提供的一些庫函式，並和本地庫連結在一起。而且編譯後生成的二進位制程式碼只能在本地作業系統環境下執行，因為不同的作業系統環境，有自己的本地庫和CPU指令集，而且各個平臺對標準C/C++的規範和標準庫函式實現方式也有所區別。這就造成使用了JNI介面的JAVA程式，不再像以前那樣自由的跨平臺。如果要實現跨平臺，就必須將原生代碼在不同的作業系統平臺下編譯出相應的動態庫。

JNI開發流程主要分為以下6步：

1、編寫聲明瞭native方法的Java類

2、將Java原始碼編譯成class位元組碼檔案

3、用javah -jni命令生成.h標頭檔案（javah是jdk自帶的一個命令，-jni引數表示將class中用native宣告的函式生成jni規則的函式）

4、用原生代碼實現.h標頭檔案中的函式

5、將原生代碼編譯成動態庫（windows：*.dll，linux/unix：*.so，mac os x：*.jnilib）

6、拷貝動態庫至 java.library.path 本地庫搜尋目錄下，並執行Java程式

通過上面的介紹，相信大家對JNI及開發流程有了一個整體的認識，下面通過一個HelloWorld的示例，再深入瞭解JNI開發的各個環節及注意事項。

PS：本人的開發環境為Mac os x 10.10.1 ，Eclipse 3.8(Juno)，如果在其它作業系統下開發也是一樣，只需將原生代碼編譯成當前作業系統所支援的動態庫即可。

這個案例用命令列的方式介紹開發流程，這樣大家對JNI開發流程的印象會更加深刻，後面的案例都採用eclipse+cdt來開發。

第一步、並新建一個HelloWorld.java原始檔

package com.study.jnilearn;

public class HelloWorld {
	
	public static native String sayHello(String name); 	// 1.宣告這是一個native函式，由原生代碼實現

	public static void main(String[] args) {
		String text = sayHello("yangxin");	// 3.呼叫本地函式
		System.out.println(text);
	}
	
	static {
		System.loadLibrary("HelloWorld");	// 2.載入實現了native函式的動態庫，只需要寫動態庫的名字
	}

}
 

注意：HelloWorld放在com.study.jnilearn包下面

javac src/com/study/jnilearn/HelloWorld.java -d ./bin

第三步、用javah -jni命令，根據class位元組碼檔案生成.h標頭檔案（-jni引數是可選的）

javah -jni -classpath ./bin -d ./jni com.study.jnilearn.HelloWorld

javah -jni -classpath ./bin -o HelloWorld.h com.study.jnilearn.HelloWorld

-classpath ：類搜尋路徑，這裡表示從當前的bin目錄下查詢

-d ：將生成的標頭檔案放到當前的jni目錄下

-o ： 指定生成的標頭檔案名稱，預設以類全路徑名生成（包名+類名.h）

注意：-d和-o只能使用其中一個引數。

第四步、用原生代碼實現.h標頭檔案中的函式

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

HelloWorld.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

      動態庫檔名命名規則：lib+動態庫檔名+字尾（作業系統不一樣，字尾名也不一樣）如：

      Mac OS X : libHelloWorld.jnilib

      Windows ：HelloWorld.dll（不需要lib字首）

      Linux/Unix：libHelloWorld.so

1> Mac OS X

gcc -dynamiclib -o /Users/yangxin/Library/Java/Extensions/libHelloWorld.jnilib jni/HelloWorld.c -framework JavaVM -I/$JAVA_HOME/include -I/$JAVA_HOME/include/darwin

-dynamiclib：表示編譯成動態連結庫

-o：指定動態連結庫編譯後生成的路徑及檔名

-framework JavaVM -I：編譯JNI需要用到JVM的標頭檔案(jni.h)，第一個目錄是平臺無關的，第二個目錄是與作業系統平臺相關的標頭檔案

2> Windows(以Windows7下VS2012為例)

開始選單-->所有程式-->Microsoft Visual Studio 2012-->開啟VS2012 X64本機工具命令提示，用cl命令編譯成dll動態庫：

cl -I"%JAVA_HOME%\include" -I"%JAVA_HOME%\include\win32" -LD HelloWorld.c -FeHelloWorld.dll 

引數選項說明：

-I ：   和mac os x一樣，包含編譯JNI必要的標頭檔案

-LD：標識將指定的檔案編譯成動態連結庫

-Fe：指定編譯後生成的動態連結庫的路徑及檔名

3> Linux/Unix

gcc -I$JAVA_HOME/include -I$JAVA_HOME/include/linux -fPIC -shared HelloWorld.c -o libHelloWorld.so

-I：          包含編譯JNI必要的標頭檔案

-fPIC：    編譯成與位置無關的獨立程式碼

-shared：編譯成動態庫

-o：         指定編譯後動態庫生成的路徑和檔名

第六步、執行Java程式

       Java在呼叫native(本地)方法之前，需要先載入動態庫。如果在未載入動態之前就呼叫native方法，會丟擲找不到動態連結庫檔案的異常。如下所示：

Exception in thread "main" java.lang.UnsatisfiedLinkError: com.study.jnilearn.HelloWorld.sayHello(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;
	at com.study.jnilearn.HelloWorld.sayHello(Native Method)
	at com.study.jnilearn.HelloWorld.main(HelloWorld.java:9)

一般在類的靜態（static）程式碼塊中載入動態庫最合適，因為在建立類的例項時，類會被ClassLoader先載入到虛擬機器，隨後立馬呼叫類的static靜態程式碼塊。這時再去呼叫native方法就萬無一失了。載入動態庫的兩種方式：

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

方式2：指定動態庫的絕對路徑名，需要加上字首和字尾

如果使用方式1，java會去java.library.path系統屬性指定的目錄下查詢動態庫檔案，如果沒有找到會丟擲java.lang.UnsatisfiedLinkError異常。

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)

String libraryDirs = System.getProperty("java.library.path");
System.out.println(libraryDirs);
// 輸出結果如下：
/Users/yangxin/Library/Java/Extensions:/Library/Java/Extensions:/Network/Library/Java/Extensions:/System/Library/Java/Extensions:/usr/lib/java:.

方式1：將動態連結庫拷貝到java.library.path目錄下

方式2：給jvm新增“-Djava.library.path=動態連結庫搜尋目錄”引數，指定系統屬性java.library.path的值

java -Djava.library.path=/Users/yangxin/Desktop

Linux/Unix環境下可以通過設定LD_LIBRARY_PATH環境變數，指定庫的搜尋目錄。

費了那麼大勁，終於可以執行寫好的Java程式了，結果如下：

yangxin-MacBook-Pro:JNILearn yangxin$ java -classpath ./bin com.study.jnilearn.HelloWorld
Java Str:yangxin
hello yangxin

如果沒有將動態庫拷貝到本地庫搜尋目錄下，執行java命令，可通過新增系統屬性java.library.path來指定動態庫的目錄，如下所示：

yangxin-MacBook-Pro:JNILearn yangxin$ java -Djava.library.path=/Users/yangxin/Desktop -classpath ./bin com.study.jnilearn.HelloWorld
Java Str:yangxin
hello yangxin