java常識: JNI=java native interface

 

JNI是J ava Native Interface的 縮寫。

 

從Java 1.1開始，Java Native Interface (JNI)標準成為java平台的一部分，它允許Java代碼和其他語言寫的代碼進行互動。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，只要呼叫慣例受支援就可以了。

      使用java與本地已編譯的代碼互動，通常會喪失平台可移植性。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標準至少保證本地代碼能工作在任何JAVA 虛擬機器實現下。

JNI（Java Native Interface）的書寫步驟

      ·編寫帶有native聲明的方法的java類
      ·使用javac命令編譯所編寫的java類
      ·使用javah ?jni java類名產生副檔名為h的標頭檔
      ·使用C/C++（或者其他編程想語言）實現本地方法
      ·將C/C++編寫的檔案產生動態串連庫

1) 編寫java程式：
這裡以HelloWorld為例。
代碼1：

class HelloWorld {<br />public native void displayHelloWorld();<br />static {<br />System.loadLibrary("hello");<br />}<br />public static void main(String[] args) {<br />new HelloWorld().displayHelloWorld();<br />}<br />} 

聲明native方法：如果你想將一個方法做為一個本地方法的話，那麼你就必須聲明改方法為native的，並且不能實現。其中方法的參數和傳回值在後面講述。
Load 動態庫：System.loadLibrary("hello");載入動態庫（我們可以這樣理解：我們的方法displayHelloWorld()沒 有實現，但是我們在下面就直接使用了，所以必須在使用之前對它進行初始化）這裡一般是以static塊進行載入的。同時需要注意的是 System.loadLibrary();的參數“hello”是動態庫的名字。
main()方法
2) 編譯沒有什麼好說的了
javac HelloWorld.java
3) 產生副檔名為h的標頭檔
javah ?jni HelloWorld
標頭檔的內容：

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */<br />#include<br />/* Header for class HelloWorld */<br />#ifndef _Included_HelloWorld<br />#define _Included_HelloWorld<br />#ifdef __cplusplus<br />extern "C" {<br />#endif<br />/*<br />* Class: HelloWorld<br />* Method: displayHelloWorld<br />* Signature: ()V<br />*/<br />JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_displayHelloWorld<br />(JNIEnv *, jobject);<br />#ifdef __cplusplus<br />}<br />#endif<br />#endif 

（這 裡我們可以這樣理解：這個h檔案相當於我們在java裡面的介面，這裡聲明了一個Java_HelloWorld_displayHelloWorld (JNIEnv *, jobject);方法，然後在我們的本地方法裡面實現這個方法，也就是說我們在編寫C/C++程式的時候所使用的方法名必須和這裡的一致）。
4) 編寫本地方法
實現和由javah命令產生的標頭檔裡面聲明的方法名相同的方法。
代碼2：

#include<br />#include "HelloWorld.h"<br />#include<br />JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_displayHelloWorld(JNIEnv *env, jobject obj)<br />{<br />printf("Hello world!/n");<br />return;<br />}

注 意代碼2中的第1行，需要將jni.h（該檔案可以在%JAVA_HOME%/include檔案夾下面找到）檔案引入，因為在程式中的JNIEnv、 jobject等類型都 是在該標頭檔中定義的；另外在第2行需要將HelloWorld.h標頭檔引入（我是這麼理解的：相當於我們在編寫java程式的時候，實現一個介面的話 需要聲明才可以，這裡就是將HelloWorld.h標頭檔裡面聲明的方法加以實現。當然不一定是這樣）。然後儲存為HelloWorldImpl.c就 ok了。
5) 產生動態庫
這裡以在Windows中為例，需要產生dll檔案。在儲存HelloWorldImpl.c檔案夾下面，使用VC的編譯器cl成。
cl -I%java_home%/include -I%java_home%/include/win32 -LD HelloWorldImp.c -Fehello.dll
注 意：產生的dll檔案名稱在選項-Fe後面配置，這裡是hello，因為在HelloWorld.java檔案中我們loadLibary的時候使用的名字 是hello。當然這裡修改之後那裡也需要修改。另外需要將-I%java_home%/include -I%java_home%/include/win32參數加上，因為在第四步裡面編寫本地方法的時候引入了jni.h檔案。
6) 運行程式
java HelloWorld就ok。

JNI（Java Native Interface）調用中考慮的問題

      在首次使用JNI的時候有些疑問，後來在使用中一一解決，下面就是這些問題的備忘：

      1。 java和c是如何互連的？
      其實不能互連的原因主要是資料類型的問題，jni解決了這個問題，例如那個c檔案中的jstring資料類型就是java傳入的String對象 ，經過jni函數的轉化就能成為c的char*。
      對應資料類型關係如下表：
Java 類型 本地c類型 說明<br /> boolean jboolean 無符號，8 位<br /> byte jbyte 無符號，8 位<br /> char jchar 無符號，16 位<br /> short jshort 有符號，16 位<br /> int jint 有符號，32 位<br /> long jlong 有符號，64 位元<br /> float jfloat 32 位<br /> double jdouble 64 位元<br /> void void N/A 

      2. 如何將java傳入的String參數轉換為c的char*，然後使用?
java 傳入的String參數，在c檔案中被jni轉換為jstring的資料類型，在c檔案中聲明char* test，然後test = (char*)(*env)->GetStringUTFChars(env, jstring, NULL);注意：test使用完後，通知虛擬機器平台相關代碼無需再訪問：(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, jstring, test);

      3. 將c中擷取的一個char*的buffer傳遞給java？
這個char*如果是一般的字串的話，作為string傳回去就可以了。如果是含有’/0’的buffer，最好作為bytearray傳出，因為可以制定copy的length，如果copy到string，可能到’/0’就截斷了。
      有兩種方式傳遞得到的資料：
      一種是在jni中直接new一個byte數組，然後調用函數(*env)->SetByteArrayRegion(env, bytearray, 0, len, buffer);將buffer的值copy到bytearray中，函數直接return bytearray就可以了。
      一種是return錯誤號碼，資料作為參數傳出，但是java的基礎資料型別 (Elementary Data Type)是傳值，對象是傳遞的引用，所以將這個需要傳出的byte數組用某個類包一下，如下：
class RetObj
{
public byte[] bytearray;
}
這個對象作為函數的參數retobj傳出，通過如下函數將retobj中的byte數組賦值便於傳出。代碼如下：
jclass cls;<br />jfieldID fid;<br />jbyteArray bytearray;<br />bytearray = (*env)->NewByteArray(env,len);<br />(*env)->SetByteArrayRegion(env, bytearray, 0, len, buffer);<br />cls = (*env)->GetObjectClass(env, retobj);<br />fid = (*env)->GetFieldID(env, cls, "retbytes", "[B"]);<br />(*env)->SetObjectField(env, retobj, fid, bytearray); 

      4. 不知道佔用多少空間的buffer，如何傳遞出去呢？
      在jni的c檔案中new出空間，傳遞出去。java的資料不初始化，指向傳遞出去的空間即可。