JNI技術實踐小結

xx組  kimmking

2008年11月12日

 

       昨天和一部zzz一起研究解決一個java調用第三方dll的問題，從零開始學習了jni技術的應用，現在總結如下。

       事情的起因是一部的一個項目需要用到一個愛國者提供的基於隨身碟的加密技術。對方提供了隨身碟和一個dll動態連結程式庫hiddenIO.dll。在隨身碟的隱藏地區內可以儲存USB-Key資訊，通過這個dll裡的兩個方法可以使用c/c++編寫程式在隨身碟的隱藏地區讀寫資訊，對方提供了範例程式碼。由於一部的項目是基於SWT/RCP技術的，所以需要在java程式中調用這兩個方法。

 

 

 

       目前java與dll互動的技術主要有3種：jni，jawin和jacob。Jni（Java Native Interface）是sun提供的java與系統中的原生方法互動的技術（在windows/linux系統中，實現java與native method互調）。目前只能由c/c++實現。後兩個都是sourceforge上的開源項目，同時也都是基於jni技術的windows系統上的一個應用庫。Jacob（Java-Com Bridge）提供了java程式調用microsoft的com對象中的方法的能力。而除了com對象外，jawin（Java/Win32 integration project）還可以win32-dll動態連結程式庫中的方法。就功能而言：jni >> jawin>jacob，其大致的結構如：

 

 

jni技術體系功能結構圖

 

就易用性而言，正好相反：jacob>jawin>>jni。

Jvm封裝了各種作業系統實際的差異性的同時，提供了jni技術，使得開發人員可以通過java程式（代碼）調用到作業系統相關的技術實現的庫函數，從而與其他技術和系統互動，使用其他技術實現的系統的功能；同時其他技術和系統也可以通過jni提供的相應原生介面開調用java應用系統內部實現的功能。

在windows系統上，一般可執行檔應用程式都是基於native的PE結構，windows上的jvm也是基於native結構實現的。Java應用體系都是構建於jvm之上。

 

 

 

Windows系統上的java體系

 

Jni對於應用本身來說，可以看做一個代理模式。對於開發人員來說，需要使用c/c++來實現一個代理程式（jni程式）來實際操作目標原生函數，java程式中則是jvm通過載入並調用此jni程式來間接地調用目標原生函數。

 

 

Jni調用過程

 

 

 

 

 

Jni程式開發的一般操作步驟如下：

l         編寫java中的調用類

l         用javah產生c/c++原生函數的標頭檔

l         c/c++中調用需要的其他函數功能，實現原生函數(原則上可以調用任何資源)

l         將項目依賴的所有原生庫和資源加入到java項目的java.library.path

l         產生java程式

l         發布java應用和dll庫

 

 

Jni程式開發樣本：

1、  在eclipse項目中建立一個TestHello.java，輸入以下內容：

public class TestHello {

 

  static {

     System.loadLibrary("TestHello");

  }

 

  public static native void hello(String msg);

 

  public static void main(String[] args) {

    

     hello("Hello,Kimm!");

    

  }

 

}

編譯產生TestHello.class檔案。

2、  在命令列下使用javah TestHello命令，產生TestHello.h標頭檔（就是jni代理stub的介面）。

3、  在VC6中建立一個項目TestHello, 項目類型為Win32 Dynamic-Link Library。點擊OK。

 

 

 

 

 

在彈出的視窗中選擇A simple DLL project，點擊Finish。

 

 

 

 

開啟項目所在的檔案目錄，將步驟2中產生的TestHello.h檔案複製到此目錄。點擊左邊中間的FileView，切換到檔案瀏覽模式。在Header Files上點擊右鍵，選擇Add Files to Folder…。

選擇TestHello.h檔案，點擊OK。

 

 

 

開啟StdAfx.h檔案，再最後面添加：

#include <jni.h>

#include "TestHello.h"

 

 

 

開啟TestHello.cpp檔案，在最後面添加一段代碼：

JNIEXPORT void JNICALL Java_TestHello_hello(JNIEnv * env, jclass obj, jstring jMsg)

{

    const char *strMsgPtr = env->GetStringUTFChars( jMsg , 0);   

 

       MessageBox( 0, strMsgPtr,"Message box from VC++ ", 0 );

 

       env->ReleaseStringUTFChars( jMsg, strMsgPtr); 

 

}

 

 

 

 

在VC的菜單上選擇Tools-Options…，開啟選項對話方塊。在Directories檔案夾，添加上jdk所在檔案夾下的include和include/win32檔案夾。

 

 

 

點擊VC上的功能表項目Build-Build All，產生TestHello.dll。

4、  將VC項目Debug檔案夾中的TestHello.dll複製到TestHello.class所在的檔案夾下。

5、  在命令列下輸入java TestHello，彈出MessageBox對話方塊。調用win32 api成功。