JNA定義：

JNA：java Native Access，是SUN公司開發的基於JNI的框架，JNI使得Java能夠呼叫原生的c或者c++程式碼。

JNA與JNI(Java Native Interface)的區別：

效能：JNA在效能上不如JNI，由於JNA是在JNI的基礎上封裝了一層。
移植性：JNA的可移植性要好於JNI，因為開發者不需要再編寫作為代理的動態連結庫。
使用：JNI使用native關鍵字，使用一個個java方法對映原生方法，利用System.loadLibrary；JNA使用一個java藉口來代表動態連結庫，使用Native.loadLibrary

JNA使用環境安裝：

原生程式碼：使用C++或者C編寫原生程式碼，或者使用已有的原生程式碼，在準備在java中使用的函式或者class前註明extern “C” __declspec(dllexport)，然後打包成動態連結庫dll
Java程式碼：下載jna.jar，https://github.com/java-native-access/jna，然後把dll檔案放在具體的工程下面。

JNA使用：

1. 準備dll(這部分針對初學者，可直接瀏覽第2部分)
我們從生成dll到利用JNA，使用Java呼叫dll一步一步講解。
首先生成dll，為了學習JNA，最好我們自己動手生成dll，我是使用Dev C++(

#if BUILDING_DLL
#define DLLIMPORT extern "C" __declspec(dllexport)
#else
#define DLLIMPORT extern "C" __declspec(dllimport)
#endif

然後我們在.h定義兩個Struct以及兩個函式function:

struct
 
 UserStruct{
    long id;
    wchar_t* name;
    int age;
};
DLLIMPORT
void sayUser(UserStruct* pUserStruct);
struct CompanyStruct{
    long id;
    wchar_t* name;
    UserStruct* users[100];
    int count;
};
DLLIMPORT
void sayCompany(CompanyStruct* pCompanyStruct);

這裡需要注意，函式宣告前需要加DLLIMPORT，這裡DLLIMPORT等於extern “C” __declspec(dllexport)，Struct前不需要做特殊的處理。
在.cpp檔案中實現sayUser以及sayCompany兩個函式：

void sayUser(UserStruct* pUserStruct)
{
    std::wcout<<L"hello:"<<pUserStruct->name<<std::endl;
}

sayUser函式的功能是把UserStruct結構體中的的name打印出來

void sayCompany(CompanyStruct* pCompanyStruct)
{
    std::wcout<<L"hello:"<<pCompanyStruct->name<<std::endl;
    for(int i=0;i<pCompanyStruct->count;i++)
    {
        UserStruct* user=pCompanyStruct->users[i];
        sayUser(user);
    }
}

SayCompany函式的功能是把Company結構體中的name打印出來，同時把裡面所有UserStruct成員的name打印出來。
然後我們在cpp檔案中實現

BOOL WINAPI DllMain(HINSTANCE hinstDLL,DWORD fdwReason,LPVOID lpvReserved)
{
    return TRUE;
}

然後編譯生成dll檔案，由於我定義的工程名字叫做JNATest，所以生成的dll檔案叫做JNATest.dll。

2. Java使用JNA呼叫dll
我們需要建立一個interface，這裡我們取名TestDll1，然後extends Library。我們需要把UserStruct和CompanyStruct兩個結構體對映到java中，程式碼如下：

public class UserStruct extends Structure {
        public static class ByReference extends UserStruct implements Structure.ByReference{};
        public static class ByValue extends UserStruct implements Structure.ByValue{}
        public NativeLong id;
        public WString name;
        public int age;
}

其中ByReference指的是指標，ByValue指的是值，然後下面三個欄位分別對應.h檔案中UserStruct中的三個欄位，其中順序一定不能錯，因為作為記憶體傳給c函式呼叫，讀取時按照c中結構體的順序來讀，所以順序一定不能錯。同理CompanyStruct在java中的對映如下：

public class CompanyStruct extends Structure{
        public static class ByReference extends CompanyStruct implements Structure.ByReference{};
        public static class ByValue extends CompanyStruct implements Structure.ByValue{};
        public NativeLong id;
        public WString name;
        //需要使用toArray，因為java中的記憶體空間是不連續的，所以使用JNA提供的toArray方法生成連續的記憶體空間
        public UserStruct.ByReference[] users=(UserStruct.ByReference[]) new UserStruct.ByReference().toArray(100);
        public int count;
}

這裡面有個需要特別注意的地方，否則會NULL錯誤，就是public UserStruct.ByReference[] users=(UserStruct.ByReference[]) new UserStruct.ByReference().toArray(100);這句話，如果改為public UserStruct.ByReference[] users=new UserStruct.ByReference[100]，之後呼叫就會報錯，原因是java的記憶體空間一般是不連續的，而我們需要連續的記憶體空間，這裡需要使用JNA提供的toArray函式生成陣列。
下面一段程式碼很重要就是載入dll：

TestDll1 INSTANCE=(TestDll1) Native.loadLibrary("JNATest",TestDll1.class);

然後宣告我們要在java中呼叫的原生函式：

public void sayUser(UserStruct userStruct);
public void sayCompany(CompanyStruct companyStruct);

然後我們建立一個Test.java，然後在main函式中測試是否能呼叫原生函式。
首先測試sayUser：

UserStruct.ByReference userStruct=new UserStruct.ByReference();
userStruct.id=new NativeLong(100);
userStruct.age=30;
userStruct.name=new WString("SBY");
TestDll1.INSTANCE.sayUser(userStruct);

然後執行，會打印出hello:SBY
再測試sayCompany：

CompanyStruct.ByReference companyStruct=new CompanyStruct.ByReference();
companyStruct.id=new NativeLong(2);
companyStruct.name=new WString("hehe");
companyStruct.count=10;
UserStruct.ByReference pUserStruct=new UserStruct.ByReference();
pUserStruct.id=new NativeLong(90);
pUserStruct.age=99;
pUserStruct.name=new WString("sby");
//pUserStruct.write();
for(int i=0;i<companyStruct.count;i++){
    companyStruct.users[i]=pUserStruct;
}
TestDll1.INSTANCE.sayCompany(companyStruct);

會輸出一個hello:hehe和10個hello:sby
有些地方會說需要pUserStruct.write()這行程式碼，目的是把記憶體固定住，而不被GC釋放掉，然而在我測試的時候沒有加這一行也能準確執行，估計這個JNA提供的toArray函式有關。

以上就是我的JNA學習心得，之所以會在machine learning的部落格中插入這樣一篇，主要的目的是大多數的machine leanring的程式碼都是使用c或者c++編寫，而一些場景會需要編寫java程式，此時我們需要使用java來呼叫已經寫好的c或者c++函式。
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