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。讓我們看一些使用JNI的簡單例子吧。

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。

如果你習慣了使用JNI，你就不會覺得它難了。既然本地方法是由其他語言實現的，它們在Java中沒有函式體。但是，所有原生代碼必須用本地關鍵詞 宣告，成為Java類的成員。清單A演示了一個簡單的類，它申明瞭一個本地的（native），靜態的（static）方法：sum。

寫完了你的Java類，接下來就要寫原生代碼。本地方法符號提供一個滿足約定的標頭檔案，使用Java工具可以很容易地建立它而不用手動去建立。你對 Java的class檔案使用javah命令，就會為你生成一個對應的C/C++標頭檔案。清單B就是為清單A的Test1類建立的標頭檔案。注意：它建立了 一個C/C++函式：Java_Test1_sum。

一旦你有了這個標頭檔案，你就需要寫標頭檔案對應的本地方法，就像我在清單C做的那樣。注意：所有的本地方法的第一個引數都是指向JNIEnv結構的。 這個結構是用來呼叫JNI函式的，（我會在另一個章節中討論）。第二個引數jclass的意義，要看方法是不是靜態的（static）或者例項 （Instance）的。前者，jclass代表一個類物件的引用，而後者是被呼叫的方法所屬物件的引用。最後的兩個jint引數表示了Java方法的 int引數。

返回值和引數型別根據等價約定對映到本地C/C++型別，如表A所示。有些型別，如清單B裡面的兩個jint引數，在原生代碼中可直接使用，而其他型別只有通過JNI呼叫操作。

表A

※ JNI型別對映

最後一步是把原生代碼編譯成共享庫（比如，UNIX的so檔案，Windows的dll檔案）。在Java中呼叫方法前，共享庫須通過System.loadLibrary匯入。最常用的方式是在類的靜態（static）初始化器裡做這這個工作。

我舉的例子很簡單，並不能滿足演示怎樣寫JNI方法的目標。現在，讓我們看一些高階的，通過JNIEnv結構使用非簡單型別的例子。

JNI通過函式的形式提供了很多功能，供原生代碼通過指向JNIEnv結構的指標呼叫；它作為第一個引數傳遞給每個本地方法。JNI函式的呼叫有下面幾種格式（這裡，假設env是指向JNIEnv的指標）：

//C 格式

(*env)-＞＜jni function＞( env, ＜parameters＞ )

//C++ 格式

env-＞＜jni function＞( ＜ parameters＞ )

這篇文章中接下來的例子我將會用C++格式。

JNI通過JNIEnv提供的操作Java陣列的功能。它提供了兩個函式：一個是操作java的簡單型陣列的，另一個是操作物件型別陣列的。

因為速度的原因，簡單型別的陣列作為指向本地型別的指標暴露給原生代碼。因此，它們能作為常規的陣列存取。這個指標是指向實際的Java陣列或者Java陣列的拷貝的指標。另外，陣列的佈置保證匹配本地型別。

為了存取Java簡單型別的陣列，你就要要使用GetXXXArrayElements函式（見表B），XXX代表了陣列的型別。這個函式把Java陣列看成引數，返回一個指向對應的本地型別的陣列的指標。

表B

JNI陣列存取函式

當你對陣列的存取完成後，要確保呼叫相應的Relea***XXArrayElements函式，引數是對應Java陣列和 GetXXXArrayElements返回的指標。如果必要的話，這個釋放函式會複製你做的任何變化（這樣它們就反射到java陣列），然後釋放所有相 關的資源。

為了使用java物件的陣列，你必須使用GetObjectArrayElement函式和SetObjectArrayElement函式，分別去get，set陣列的元素。GetArrayLength函式會返回陣列的長度。

清單D包含了一個簡單的類，它演示了原生代碼如何使用Java陣列。這個本地實現迴圈遍歷一個整型（int）陣列，返回這些元素的總和。為簡單起見，這個清單包含了java程式碼和本地實現。我已經省略了標頭檔案，它可以很方便地通過javah得到。

在原生代碼中訪問JNI

JNI提供的另外一個功能是在原生代碼中使用Java物件。通過使用合適的JNI函式，你可以建立Java物件，get、set 靜態(static)和例項（instance）的域，呼叫靜態(static)和例項（instance）函式。JNI通過ID識別域和方法，一個域或 方法的ID是任何處理域和方法的函式的必須引數。

表C列出了用以得到靜態(static)和例項（instance）的域與方法的JNI函式。每個函式接受（作為引數）域或方法的類，它們的名稱，符號和它們對應返回的jfieldID或jmethodID。

表C

※域和方法的函式

如果你有了一個類的例項，它就可以通過方法GetObjectClass得到，或者如果你沒有這個類的例項，可以通過FindClass得到。符號是從域的型別或者方法的引數，返回值得到字串，如表D所示。

表D

※確定域和方法的符號

一旦你有了類和方法或者域的ID，你就能把它儲存下來以後使用，而沒有必要重複去獲取。

有幾個分別訪問域和方法的函式。例項的域可以使用對應域的GetXXXField的變體函式訪問。GetStaticXXXField函式用於靜態型別。設定域的值，用SetXXXField 和SetStaticXXXField函式。表E包含了所有訪問域的函式列表。

表E

※訪問域的函式

另外，方法的訪問是由CallXXXMethod 函式和CallStaticXXXMethod函式完成的，XXX表明了方法的返回值型別。這些函式的變體允許傳遞陣列引數 (CallXXXMethodA and CallStaticXXXMethodA)或者傳遞一個可變大小的列表(CallXXXMethodV and CallStaticXXXMethodV)。

一個完整的列表

表F：一個完整的列表

※方法訪問函式

清單E演示瞭如何在原生代碼中呼叫方法。本地方法printRandom得到了靜態方法Math.random的ID，並且呼叫它幾次，打印出結果。例項方法也一樣處理。

當你關注java的擴充套件時，JNI是一個強大的工具，它不會嚴重降低可移植性。我這裡只是接觸它的表面，僅僅向你演示了JNI的能力和潛力。我鼓勵你獲取