《native关键字》《JNI》Java 调用 C/C++ JNI

Java Native Interface 译为 :Java 原生接口,简称 JNI。

概述:

JAVA以其跨平台的特性深受人们喜爱,而又正由于它的跨平台的目的,使得它和本地机器的各种内部联系变得很少,约束了它的功能。体现在运行速度要比传统的 C/C++ 慢上许多,并且无法直接访问到操作系统底层!为此 Java 提供了 JNI 实现对于底层的访问。说得通俗点,通过 JNI 可以调用其他程序(本地语言),这个语言(C 和 C++)要可以和操作系统直接交互。

JAVA通过JNI调用本地方法,而本地方法是以库文件的形式存放的(在WINDOWS平台上是DLL文件形式,在UNIX机器上是SO文件形式)。通过调用本地的库文件的内部方法,使JAVA可以实现和本地机器的紧密联系,调用系统级的各接口方法。

简单介绍及应用如下:

一、JAVA中所需要做的工作

在JAVA程序中,首先需要在类中声明所调用的库名称,如下:

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

在这里,库的扩展名字可以不用写出来,究竟是DLL还是SO,由当前系统自己判断。
还需要对将要调用的方法做本地声明,关键字为native。并且只需要声明,而不需要具体实现。如下:

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

然后编译该JAVA程序文件,生成CLASS,再用JAVAH命令,JNI就会生成C/C++的头文件。
例如程序testdll.java,内容为:

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编译它,会生成testdll.class。

再用javah testdll,则会在当前目录下生成testdll.h文件,这个文件需要被C/C++程序调用来生成所需的库文件。

二、C/C++中所需要做的工作

对于已生成的.h头文件,C/C++所需要做的,就是把它的各个方法具体的实现。然后编译连接成库文件即可。再把库文件拷贝到JAVA程序的路径下面,就可以用JAVA调用C/C++所实现的功能了。

接上例子。我们先看一下testdll.h文件的内容:

/* 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 

在具体实现的时候,我们只关心两个函数原型

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

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

这里JNIEXPORT和JNICALL都是JNI的关键字,表示此函数是要被JNI调用的。而jint是以JNI为中介使JAVA的int类型与本地的int沟通的一种类型,我们可以视而不见,就当做int使用。函数的名称是JAVA_再加上java程序的package路径再加函数名组成的。参数中,我们也只需要关心在JAVA程序中存在的参数,至于JNIEnv*和jclass我们一般没有必要去碰它。

下面我们用testdll.cpp文件具体实现这两个函数:

#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; 
} 

编译连接成库文件,本例是在WINDOWS下做的,生成的是DLL文件。并且名称要与JAVA中需要调用的一致,这里就是goodluck.dll 。把goodluck.dll拷贝到testdll.class的目录下,java testdll运行它,就可以观察到结果了。

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