《native關鍵字》《JNI》Java 調用 C/C++ JNI

Java Native Interface 譯為 :Java 原生接口,簡稱 JNI。

概述:

JAVA以其跨平臺的特性深受人們喜愛,而又正由于它的跨平臺的目的,使得它和本地機器的各種內部聯系變得很少,約束了它的功能。體現在運行速度要比傳統的 C/C++ 慢上許多,并且無法直接訪問到操作系統底層!為此 Java 提供了 JNI 實現對于底層的訪問。說得通俗點,通過 JNI 可以調用其他程序(本地語言),這個語言(C 和 C++)要可以和操作系統直接交互。

JAVA通過JNI調用本地方法,而本地方法是以庫文件的形式存放的(在WINDOWS平臺上是DLL文件形式,在UNIX機器上是SO文件形式)。通過調用本地的庫文件的內部方法,使JAVA可以實現和本地機器的緊密聯系,調用系統級的各接口方法。

簡單介紹及應用如下:

一、JAVA中所需要做的工作

在JAVA程序中,首先需要在類中聲明所調用的庫名稱,如下:

static { 
    System.loadLibrary(“goodluck”); 
} 

在這里,庫的擴展名字可以不用寫出來,究竟是DLL還是SO,由當前系統自己判斷。
還需要對將要調用的方法做本地聲明,關鍵字為native。并且只需要聲明,而不需要具體實現。如下:

public native static void set(int i); 
public native static int get(); 

然后編譯該JAVA程序文件,生成CLASS,再用JAVAH命令,JNI就會生成C/C++的頭文件。
例如程序testdll.java,內容為:

public class testdll { 
    static { 
        System.loadLibrary("goodluck"); 
    } 
    public native static int get(); 
    public native static void set(int i); 
    public static void main(String[] args) { 
        testdll test = new testdll(); 
        test.set(10); 
        System.out.println(test.get()); 
    } 
} 

用javac testdll.java編譯它,會生成testdll.class。

再用javah testdll,則會在當前目錄下生成testdll.h文件,這個文件需要被C/C++程序調用來生成所需的庫文件。

二、C/C++中所需要做的工作

對于已生成的.h頭文件,C/C++所需要做的,就是把它的各個方法具體的實現。然后編譯連接成庫文件即可。再把庫文件拷貝到JAVA程序的路徑下面,就可以用JAVA調用C/C++所實現的功能了。

接上例子。我們先看一下testdll.h文件的內容:

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */ 
#include <jni.h> 
/* Header for class testdll */ 
#ifndef _Included_testdll 
#define _Included_testdll 
#ifdef __cplusplus 
extern "C" { 
#endif 
/* 
* Class: testdll 
* Method: get 
* Signature: ()I 
*/ 
JNIEXPORT jint JNICALL Java_testdll_get (JNIEnv *,jclass); 
/* 
* Class: testdll 
* Method: set 
* Signature: (I)V 
*/ 
JNIEXPORT void JNICALL Java_testdll_set (JNIEnv *,jclass, jint); 
#ifdef __cplusplus 
} 
#endif 
#endif 

在具體實現的時候,我們只關心兩個函數原型

JNIEXPORT jint JNICALL Java_testdll_get (JNIEnv *,jclass); 和

JNIEXPORT void JNICALL Java_testdll_set (JNIEnv *,jclass, jint);

這里JNIEXPORT和JNICALL都是JNI的關鍵字,表示此函數是要被JNI調用的。而jint是以JNI為中介使JAVA的int類型與本地的int溝通的一種類型,我們可以視而不見,就當做int使用。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。

下面我們用testdll.cpp文件具體實現這兩個函數:

#include "testdll.h" 
int i = 0; 
JNIEXPORT jint JNICALL Java_testdll_get (JNIEnv *,jclass) 
{ 
    return i; 
} 
JNIEXPORT void JNICALL Java_testdll_set (JNIEnv *,jclass, jint j) 
{ 
    i = j; 
} 

編譯連接成庫文件,本例是在WINDOWS下做的,生成的是DLL文件。并且名稱要與JAVA中需要調用的一致,這里就是goodluck.dll 。把goodluck.dll拷貝到testdll.class的目錄下,java testdll運行它,就可以觀察到結果了。

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