在 Linux 平台下使用 JNI

2014-11-24 09:10:20 · 作者: · 浏览: 1

简介: 本文简要介绍了 JNI 调用规范,及常用函数。并通过具体示例程序展示了实现一个本地调用的基本步骤。


引言


Java 的出现给大家开发带来的极大的方便。但是,如果我们有大量原有的经过广泛测试的非 Java 代码,将它们全部用 Java 来重写,恐怕会带来巨大的工作量和长期的测试;如果我们的应用中需要访问到特定的设备,甚至是仅符合公司内部信息交互规范的设备,或某个特定的操作系统才有的特性,Java 就显得有些力不从心了。面对这些问题,Sun 公司在 JDK1.0 中就定义了 JNI 规范,它规定了 Java 应用程序对本地方法的调用规则。


实现步骤及相关函数使用


本文将一步步说明在 Linux 平台下如何实现本地共享库与 Java 协同工作。Hello World 程序是目前标准的入门第一步,那么,我也以类似的应用最为样例。


第一步,定义一个 Java 类 -- Hello. 它提供 SayHello 方法:


此时应注意两点:


1. 为要使用的每个本地方法编写本地方法声明,其声明方式与普通 Java 方法接口没什么不同,只是必须指定 native 关键字,如下所示:


public native void SayHello(String strName);


在这个函数中,我们将根据传进的人名,向某人问好。


2. 必须显式地加载本地代码库。我们需在类的一个静态块中加载这个库:



再加上必要的异常处理就生成如下源文件 Hello.java:



编译后生成 Hello.class 文件。


第二步,生成本地链接库。具体过程如下:


1. 要为以上定义的类生成 Java 本地接口头文件,需使用 javah,Java 编译器的 javah 功能将根据 Hello 类生成必要的声明,此命令将生成 Hello.h 文件,我们在共享库的代码中要包含它,javah 不使默认内部命令,需要指明路径,它在 JDK 的 bin 目录下,在我的 Linux 环境下命令如下:


/home/jbuilder/jdk1.3.1/bin/javah Hello


生成的 Hello.h 文件 内容如下所示:



2. 在与 Hello.h 相同的路径下创建一个 CPP 文件 Hello.cpp。内容如下:




所有的 JNI 调用都使用了 JNIEnv * 类型的指针,习惯上在 CPP 文件中将这个变量定义为 evn,它是任意一个本地方法的第一个参数。env 指针指向一个函数指针表,在 VC 中可以直接用"->"操作符访问其中的函数。



jobject 指向在此 Java 代码中实例化的 Java 对象 LocalFunction 的一个句柄,相当于 this 指针。


后续的参数就是本地调用中有 Java 程序传进的参数,本例中只有一个 String 型参数。对于字符串型参数,因为在本地代码中不能直接读取 Java 字符串,而必须将其转换为 C /C++ 字符串或 Unicode。以下是三个我们经常会用到的字符串类型处理的函数:


const char* GetStringUTFChars(jstring string,jboolean* isCopy)


返回指向字符串 UTF 编码的指针,如果不能创建这个字符数组,返回 null。这个指针在调用 ReleaseStringUTFChar() 函数之前一直有效。


参数:string Java 字符串对象 chars 由 GetStringChars 返回的指针 jstring NewStringUTF(const char *utf) 返回一个新的 Java 字符串并将 utf 内容拷贝入新串,如果不能创建字符串对象, 返回 null。通常在反值类型为 string 型时用到。


参数:utf UTF 编码的字符串指针 对于数值型参数,在 C/C++ 中可直接使用,其字节宽度如下所示:


对于数组型参数,



对于上述类型数组,有一组函数与其对应。以下函数中 Xxx 为对应类型。
xxx * GetXxxArrayElements(xxxArray array, jboolean *isCopy)
产生一个指向 Java 数组元素的 C 指针。不再需要时,需将此指针传给 ReleaseXxxArrayElemes。



3 .编译生成共享库。



使用 GCC 时 , 必须通知编译器在何处查找此 Java 本地方法的支持文件,并且显式通知编译器生成位置无关的代码,在我的环境中按如下过程编译:




生成 Hello.o




生成libhello.so.1.0


接下来将生成的共享库拷贝为标准文件名


cp libhello.so.1.0 libhello.so


最后通知动态链接程序此共享文件的路径。


export LD_LIBRARY_PATH=`pwd`:$LD_LIBRARY_PATH


4 .编写一个简单的 Java 程序来测试我们的本地方法。


将如下源码存为 ToSay.java:


用 javac 编译 ToSay.java,生成 ToSay.class
向执行普通 Java 程序一样使用 java ToSay,我们会看到在屏幕上出现 Hello,John。
到这里我们就将整个的本地调用编写过程大概浏览了一遍。