Java JNI Programming基础知识介绍
一、JNI 的特点:
JNI有一个很重要的优点,就是在你充分利用Java的跨平台特性的前提下,你仍然可以利用其它编程语言。JNI是JVM实现很重要的一部分,是允许Java应用调用本地代码(native code)或本地代码调用Java应用的一个双向接口。下图就显示了这两者之间的关系:JNI支持两种类型的native code: 本地库和本地应用程序
1. 你可以使用JNI写出本地方法,允许Java程序调用由本地方法实现的函数,这在jvm的实现里有大量的应用。我们从jdk的源码里也可以看到大量的这种示例。
2. JNI还支持调用接口(invocation interface),它允许你在本地应用程序(通常是C/C++代码编写)里嵌入jvm的实现,本地应用可以链接实现了jvm的本地库,接着使用调用接口来调用Java中的一些类的方法。比如,使用C编写的Web浏览器,可以执行一个applet代码片段。
总之一句话,JNI建立了Java语言和native code之间的一种双向调用关系。
下面我们看看,一个简单的jni程序如何编写?
二、简单示例:
示例1: HelloWorld.java, 即调用一个C函数,打印一个简单的字符串
packagejnitest;
publicclassHelloWorld{
publicHelloWorld(){
}
static{
System.loadLibrary("helloworld");
}
publicnativevoiddisplayHelloWorld();
publicnativevoiddisplayString(Stringsz);
publicnativeStringechoString(Stringsz);
publicstaticvoidmain(String[]args){
HelloWorldhelloworld=newHelloWorld();
Stringt=helloworld.echoString("测试一下中文");
System.out.println(t);
}
}
publicclassHelloWorld{
publicHelloWorld(){
}
static{
System.loadLibrary("helloworld");
}
publicnativevoiddisplayHelloWorld();
publicnativevoiddisplayString(Stringsz);
publicnativeStringechoString(Stringsz);
publicstaticvoidmain(String[]args){
HelloWorldhelloworld=newHelloWorld();
Stringt=helloworld.echoString("测试一下中文");
System.out.println(t);
}
}
第一步,我们先build出class文件。
第二步,针对上边的jnitest.class文件,使用javah为其生成C代码中的头文件
cd E:/java/jbproject/jnitest/classes
javah jnitest.HelloWorld
这时我们可以看到生成的头文件名叫jnitest_HelloWorld.h,它的内容如下:
/*DONOTEDITTHISFILE-itismachinegenerated*/
#include<jni.h>
/*Headerforclassjnitest_HelloWorld*/
#ifndef_Included_jnitest_HelloWorld
#define_Included_jnitest_HelloWorld
#ifdef__cplusplus
extern"C"{
#endif
/*
*Class:jnitest_HelloWorld
*Method:echoString
*Signature:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;
*/
JNIEXPORTjstringJNICALLJava_jnitest_HelloWorld_echoString
(JNIEnv*,jobject,jstring);
#ifdef__cplusplus
}
#endif
#endif
#include<jni.h>
/*Headerforclassjnitest_HelloWorld*/
#ifndef_Included_jnitest_HelloWorld
#define_Included_jnitest_HelloWorld
#ifdef__cplusplus
extern"C"{
#endif
/*
*Class:jnitest_HelloWorld
*Method:echoString
*Signature:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;
*/
JNIEXPORTjstringJNICALLJava_jnitest_HelloWorld_echoString
(JNIEnv*,jobject,jstring);
#ifdef__cplusplus
}
#endif
#endif
extern"C"{
#endif
}
表示该头文件也可以用于C++代码的make和link。
下面,我们可以写出本地方法Java_jnitest_HelloWorld_echoString的实现了。
第二步:实现本地方法.
在刚才的目录E:/java/jbproject/jnitest/classes下边,我们新建一个文件helloworldimp.cpp。内容如下:
#include<jni.h>
#include"jnitest_HelloWorld.h"
#include<stdio.h>
JNIEXPORTjstringJNICALLJava_jnitest_HelloWorld_echoString
(JNIEnv*env,jobjectobj,jstringsz)
{
returnsz;
}
#include"jnitest_HelloWorld.h"
#include<stdio.h>
JNIEXPORTjstringJNICALLJava_jnitest_HelloWorld_echoString
(JNIEnv*env,jobjectobj,jstringsz)
{
returnsz;
}
第三步:是build出动态库helloworld.dll,希望你的机器里已经安装好了VC6或者VC7/8(VS2002,2003或者2005)。这里以VC6.0为例,并且采用命令行方式来build。进入到VC的安装目录,这里是D:/msdev/VC98/Bin
编译命令cl就在此目录下边,这个目录下边有个环境变量的批处理文件VCVARS32.bat,我们拿来改一下就可以用了。
在这里,我为它专门加入了jni要使用的头文件,为了编译java代码,把java的ClassPath也加进来了。其内容如下:
@echooff
rem
remRootofVisualDeveloperStudioCommonfiles.
setVSCommonDir=D:msdev
rem
remRootofVisualDeveloperStudioinstalledfiles.
rem
setMSDevDir=D:msdevCommonmsdev98
rem
remRootofVisualC++installedfiles.
rem
setMSVCDir=D:msdevVC98
rem
remVcOsDirisusedtohelpcreateeitheraWindows95orWindowsNTspecificpath.
rem
setVcOsDir=WIN95
if"%OS%"=="Windows_NT"setVcOsDir=WINNT
rem
echoSettingenvironmentforusingMicrosoftVisualC++tools.
rem
if"%OS%"=="Windows_NT"setPATH=%MSDevDir%BIN;%MSVCDir%BIN;%VSCommonDir%TOOLS%VcOsDir%;%VSCommonDir%TOOLS;%MSVCDir%DEBUG;%VSCommonDir%OSSYSTEM;%PATH%
if"%OS%"==""setPATH="%MSDevDir%BIN";"%MSVCDir%BIN";"%VSCommonDir%TOOLS%VcOsDir%";"%VSCommonDir%TOOLS";"%windir%SYSTEM";"%PATH%";%VSCommonDir%OSSYSTEM
setINCLUDE=%MSVCDir%ATLINCLUDE;%MSVCDir%INCLUDE;%MSVCDir%MFCINCLUDE;%INCLUDE%
setLIB=%MSVCDir%LIB;%MSVCDir%MFCLIB;%LIB%
remsetVcOsDir=
remsetVSCommonDir=
remmodifiedbyxionghe,antpath,classpathetc.
setpath=%path%;d:/jakarta-ant/bin
setJAGUAR_JDK13=d:/sharedjdk1.3.1_11
setJAGUAR_JDK14=d:/sharedjdk1.4.2_06
setJAGUAR_JDK15=d:/sharedjdk1.5.0_01
setJAVA_HOME=%JAGUAR_JDK14%
setPATH=%JAVA_HOME%bin;%JAVA_HOME%/jre/bin;%PATH%
setOLD_CLASSPATH=%CLASSPATH%
setCLASSPATH=.;%JAVA_HOME%/lib/dt.jar;%JAVA_HOME%/lib/tools.jar;%JAVA_HOME%/jre/lib/rt.jar
setCLASSPATH=%CLASSPATH%;%OLD_CLASSPATH%
setINCLUDE=%JAVA_HOME%/include;%JAVA_HOME%/include/win32;%INCLUDE%
startcmd
rem
remRootofVisualDeveloperStudioCommonfiles.
setVSCommonDir=D:msdev
rem
remRootofVisualDeveloperStudioinstalledfiles.
rem
setMSDevDir=D:msdevCommonmsdev98
rem
remRootofVisualC++installedfiles.
rem
setMSVCDir=D:msdevVC98
rem
remVcOsDirisusedtohelpcreateeitheraWindows95orWindowsNTspecificpath.
rem
setVcOsDir=WIN95
if"%OS%"=="Windows_NT"setVcOsDir=WINNT
rem
echoSettingenvironmentforusingMicrosoftVisualC++tools.
rem
if"%OS%"=="Windows_NT"setPATH=%MSDevDir%BIN;%MSVCDir%BIN;%VSCommonDir%TOOLS%VcOsDir%;%VSCommonDir%TOOLS;%MSVCDir%DEBUG;%VSCommonDir%OSSYSTEM;%PATH%
if"%OS%"==""setPATH="%MSDevDir%BIN";"%MSVCDir%BIN";"%VSCommonDir%TOOLS%VcOsDir%";"%VSCommonDir%TOOLS";"%windir%SYSTEM";"%PATH%";%VSCommonDir%OSSYSTEM
setINCLUDE=%MSVCDir%ATLINCLUDE;%MSVCDir%INCLUDE;%MSVCDir%MFCINCLUDE;%INCLUDE%
setLIB=%MSVCDir%LIB;%MSVCDir%MFCLIB;%LIB%
remsetVcOsDir=
remsetVSCommonDir=
remmodifiedbyxionghe,antpath,classpathetc.
setpath=%path%;d:/jakarta-ant/bin
setJAGUAR_JDK13=d:/sharedjdk1.3.1_11
setJAGUAR_JDK14=d:/sharedjdk1.4.2_06
setJAGUAR_JDK15=d:/sharedjdk1.5.0_01
setJAVA_HOME=%JAGUAR_JDK14%
setPATH=%JAVA_HOME%bin;%JAVA_HOME%/jre/bin;%PATH%
setOLD_CLASSPATH=%CLASSPATH%
setCLASSPATH=.;%JAVA_HOME%/lib/dt.jar;%JAVA_HOME%/lib/tools.jar;%JAVA_HOME%/jre/lib/rt.jar
setCLASSPATH=%CLASSPATH%;%OLD_CLASSPATH%
setINCLUDE=%JAVA_HOME%/include;%JAVA_HOME%/include/win32;%INCLUDE%
startcmd
cl -MD -LD helloworldimp.cpp -Fehelloworld.dll
动态库即可build成功。
于是我们可以运行java jnitest.HelloWorld,得到结果了。
稍复杂一点的例子,改变本地函数中的参数值。
三、复杂一点的例子:
的fs
我们看看下边的这个类:
publicclassPrompt{
publicPrompt(){
}
privatenativeStringgetLine(Stringprompt);
static{
System.loadLibrary("helloworld");
}
publicstaticvoidmain(String[]args){
Promptprompt=newPrompt();
Stringinput=prompt.getLine("Typealine:");
System.out.println("usertyped:"+input);
}
}
publicPrompt(){
}
privatenativeStringgetLine(Stringprompt);
static{
System.loadLibrary("helloworld");
}
publicstaticvoidmain(String[]args){
Promptprompt=newPrompt();
Stringinput=prompt.getLine("Typealine:");
System.out.println("usertyped:"+input);
}
}
使用javah生成的头文件Prompt.h如下:
/*DONOTEDITTHISFILE-itismachinegenerated*/
#include<jni.h>
/*HeaderforclassPrompt*/
#ifndef_Included_Prompt
#define_Included_Prompt
#ifdef__cplusplus
extern"C"{
#endif
/*
*Class:Prompt
*Method:getLine
*Signature:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;
*/
JNIEXPORTjstringJNICALLJava_Prompt_getLine
(JNIEnv*,jobject,jstring);
#ifdef__cplusplus
}
#endif
#endif
#include<jni.h>
/*HeaderforclassPrompt*/
#ifndef_Included_Prompt
#define_Included_Prompt
#ifdef__cplusplus
extern"C"{
#endif
/*
*Class:Prompt
*Method:getLine
*Signature:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;
*/
JNIEXPORTjstringJNICALLJava_Prompt_getLine
(JNIEnv*,jobject,jstring);
#ifdef__cplusplus
}
#endif
#endif
#include<jni.h>
#include"jnitest_HelloWorld.h"
#include"Prompt.h"
#include<stdio.h>
JNIEXPORTjstringJNICALLJava_jnitest_HelloWorld_echoString
(JNIEnv*env,jobjectobj,jstringsz)
{
returnsz;
}
/**
*PromptDllfunctionentry
*/
JNIEXPORTjstringJNICALLJava_Prompt_getLine
(JNIEnv*env,jobjectobj,jstringprompt)
{
charbuf[128];
constchar*str;//charisjustthejbyte
str=(env)->GetStringUTFChars(prompt,NULL);
#include"jnitest_HelloWorld.h"
#include"Prompt.h"
#include<stdio.h>
JNIEXPORTjstringJNICALLJava_jnitest_HelloWorld_echoString
(JNIEnv*env,jobjectobj,jstringsz)
{
returnsz;
}
/**
*PromptDllfunctionentry
*/
JNIEXPORTjstringJNICALLJava_Prompt_getLine
(JNIEnv*env,jobjectobj,jstringprompt)
{
charbuf[128];
constchar*str;//charisjustthejbyte
str=(env)->GetStringUTFChars(prompt,NULL);
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