Java中native方法和JNI基礎

Java不是完美的，Java的不足除了體現在運行速度上要比傳統的C++慢許多之外，Java無法直接存取到作業系統底層（如系統硬體等)，為此Java使用native方法來擴充Java程式的功能。

　　可以將native方法比作Java程式同Ｃ程式的介面，其實現步驟：

　　１、在Java中聲明native()方法，然後編譯；

　　２、用javah產生一個.h檔案；

　　３、寫一個.cpp檔案實現native匯出方法，其中需要包含第二步產生的.h檔案（注意其中又包含了JDK帶的jni.h檔案）；

　　４、將第三步的.cpp檔案編譯成動態連結程式庫檔案；

　　５、在Java中用System.loadLibrary()方法載入第四步產生的動態連結程式庫檔案，這個native()方法就可以在Java中被訪問了。

　　JAVA本地方法適用的情況

　　1.為了使用底層的主機平台的某個特性，而這個特性不能通過JAVA API訪問

　　2.為了訪問一個老的系統或者使用一個已有的庫，而這個系統或這個庫不是用JAVA編寫的

　　3.為了加快程式的效能，而將一段時間敏感的代碼作為本地方法實現。

　　首先寫好JAVA檔案

　　/*

　　* Created on 2005-12-19 Author shaoqi

　　*/

　　package com.hode.hodeframework.modelupdate;

　　public class CheckFile

　　{

　　public native void displayHelloWorld();

　　static

　　{

　　System.loadLibrary("test");

　　}

　　public static void main(String[] args) {

　　new CheckFile().displayHelloWorld();

　　}

　　}

　　然後根據寫好的檔案編譯成CLASS檔案

　　然後在classes或bin之類的class根目錄下執行javah -jni com.hode.hodeframework.modelupdate.CheckFile，

　　就會在根目錄下得到一個com_hode_hodeframework_modelupdate_CheckFile.h的檔案

　　然後根據標頭檔的內容編寫com_hode_hodeframework_modelupdate_CheckFile.c檔案

　　#include "CheckFile.h"

　　#include

　　#include

　　JNIEXPORT void JNICALL Java_com_hode_hodeframework_modelupdate_CheckFile_displayHelloWorld(JNIEnv *env, jobject obj)

　　{

　　printf("Hello world!\n");

　　return;

　　}

　　之後編譯產生DLL檔案如“test.dll”，名稱與System.loadLibrary("test")中的名稱一致

　　 vc的編譯方法：cl -I%java_home%\include -I%java_home%\include\win32 -LD com_hode_hodeframework_modelupdate_CheckFile.c -Fetest.dll

　　最後在運行時加參數-Djava.library.path=[dll存放的路徑]

 

JNI入門:

   本文講述如何使用JNI技術實現HelloWorld，目的是讓讀者熟悉JNI的機制並編寫第一個HelloWorld程式。

    Java Native Interface（JNI）是Java語言的本地編程介面，是J2SDK的一部分。在java程式中，我們可以通過JNI實現一些用java語言不便實現的功能。通常有以下幾種情況我們需要使用JNI來實現。

• 標準的java類庫沒有提供你的應用程式所需要的功能，通常這些功能是平台相關的
• 你希望使用一些已經有的類庫或者應用程式，而他們並非用java語言編寫的
• 程式的某些部分對速度要求比較苛刻，你選擇用彙編或者c語言來實現並在java語言中調用他們

    在《java核心技術》中，作者提到JNI的時候，建議不到萬不得已不要使用JNI技術，一方面它需要你掌握更多的知識才可以駕馭，一方面使用了JNI你 的程式就會喪失可移植性。在本文我們跳過JNI的底層機制，讀者最好先把它想象為本地代碼和java代碼的粘合劑。關係如所示：

 

 

 

 

 

 

 

    下面我們開始編寫HelloWorld程式，由於涉及到要編寫c/c++代碼因此我們會在開發中使用Microsoft VC++工具。

1. 編寫java代碼
   我們在硬碟上建立一個hello目錄作為我們的工作目錄，首先我們需要編寫自己的java代碼，在java代碼中我們會聲明native方法，代碼非常簡單。如下所示
   class HelloWorld
   {
       public native void displayHelloWorld();
       static {
           System.loadLibrary("hello");
       }
      
       public static void main(String[] args) {
           new HelloWorld().displayHelloWorld();
       }
   }
   注 意我們的displayHelloWorld()方法的聲明，它有一個關鍵字native，表明這個方法使用java以外的語言實現。方法不包括實現，因 為我們要用c/c++語言實現它。注意System.loadLibrary("hello")這句代碼，它是在靜態初始化塊中定義的，系統用來裝載 hello共用庫，這就是我們在後面產生的hello.dll（如果在其他的作業系統可能是其他的形式，比如hello.so）
2. 編譯java代碼
   javac HelloWorld.java  產生HelloWorld.class檔案
3. 建立.h檔案
   這一步中我們要使用javah命令產生.h檔案，這個檔案要在後面的c/c++代碼中用到，我們運行
   javah HelloWorld。這樣我們可以看到在相同目錄下產生了一個HelloWorld.h檔案，檔案內容如下
   在此我們不對他進行太多的解釋。
   /* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
   #include <jni.h>
   /* Header for class HelloWorld */
   #ifndef _Included_HelloWorld
   #define _Included_HelloWorld
   #ifdef __cplusplus
   extern "C" {
   #endif
   /*
    * Class:     HelloWorld
    * Method:    displayHelloWorld
    * Signature: ()V
    */
   JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_displayHelloWorld
     (JNIEnv *, jobject);
   #ifdef __cplusplus
   }
   #endif
   #endif
4. 編寫本地實現代碼
   在這部分我們要用C/C++語言實現java中定義的方法，我們在VC++中建立一個Project,然後建立一個HelloWorldImp.cpp檔案，內容如下
   #include <jni.h>
   #include "HelloWorld.h"
   #include <stdio.h>

   JNIEXPORT void JNICALL
   Java_HelloWorld_displayHelloWorld(JNIEnv *env, jobject obj)
   {
       printf("Hello world!\n");
       return;
   }
   注意我們這裡include了 jni.h和剛才得到的HelloWorld.h檔案。因此你要在VC++裡面設定好，jni.h在JAVA_HOME/include裡面。編譯通過後再產生hello.dll檔案。

5. 運行java程式
   把上面產生的hello.dll檔案複製到我們的工作目錄，這時候我們的目錄中包括HelloWorld.java，HelloWorld.class和hello.dll檔案。運行java HelloWorld命令，則可在控制台看到Hello world|
   的輸出了。