JNI编程实现(Linux)
JNI
是Java Native Interface
的缩写,是Java
平台的本地调用,从Java1.1
就成为了Java
标准的一部分,它允许Java
代码和其它语言的代码进行互相调用,只要调用约定支持即可,尤其和C/C++
的互相调用。
虽然使用Java
与本地编译的代码进行交互,会丧失平台的可移植性,但是在特定情况下,这些问题是可以接受的,如:
1.使用一些旧的库
2.需要操作系统交互
3.提高程序的性能
一、jni介绍
Java
是通过定义native
方法,然后用其它语言实现该方法,最后在Java
运行时,动态地加载该方法实现,通过调用native
的方法,进而实现Java
的本地调用。
1.实现架构
JVM
封装了各种操作系统的差异性,提供了jni
技术,使得开发中可以通过Java
程序调用到操作系统的函数,进而与其它技术进行交互。下图是Linux
平台jni
的调用流程。Java
应用程序通过jni
接口调用动态链接库*.so
,来实现jni
的功能。
2.类型映射
Java基本数据类型与C语言基本数据类型的对应
3.常用方法简介
1) GetStringUTFLength
以字节为单位返回字符串的UTF-8
长度
// jsize (JNICALL *GetStringUTFLength)(JNIEnv *env, jstring str)
int len = (*env)->GetStringUTFLength(env, str);
2) GetStringUTFChars
返回指向字符串的UTF-8
字符数组的指针。该数组在被ReleaseStringUTFChars()
释放前将一直有效
// const char* (JNICALL *GetStringUTFChars)(JNIEnv *env, jstring str, jboolean *isCopy)
const char *buf = (*env)->GetStringUTFChars(env, str, NULL);
当 isCopy
为 JNI_FALSE
,不要修改返回值,不然将改变java.lang.String
的不可变语义。 一般会把isCopy
设为NULL
,不关心 Java VM
对返回的指针是否直接指向java.lang.String
的内容
3) ReleaseStringUTFChars
通知虚拟机平台相关代码无需再访问utf
,utf
参数是一个指针,可利用GetStringUTFChars()
获得
// void (JNICALL *ReleaseStringUTFChars)(JNIEnv *env, jstring str, const char* chars)
(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, str, buf);
4) NewStringUTF
利用UTF-8
字符数组构造新java.lang.String
对象
// jstring (JNICALL *NewStringUTF)(JNIEnv *env, const char *utf)
(*env)->NewStringUTF(env, "hello");
更多实用方法,请参考jni.h
二、jni实现步骤
下面介绍jni
的具体实现步骤,主要是通过Java
程序调用C
方法,跑通整儿jni
的调用流程。
1.编写java类
编写Java
的Hello
类,定义一个native
的本地方法
public class Hello {
public native static String sayHello(String name);
static {
System.load("你的*.so的绝对路径");
}
public static void main(String[] args) {
Hello hello = new Hello();
String ret = hello.sayHello("kelvin");
System.out.println(ret);
}
}
2.编译java类
使用javac
命令进行编译
# javac Hello.java
3.生成本地文件*.h
这是关键的一步,主要是生成本地方法签名,依赖的是上一步的class
文件,
# javah -jni Hello
如果你的java
源文件有包名,在生成*.sh
的时候,也要带包名转化的路径,即用classpath
指定包所在的路径,不然在最后调用时,会报错:UnsatisfiledLinkError
// java源文件包名
package kelvin.Java.dynamicso;
// 编译时指定classpath
# javah -classpath /Users/kelvin/Documents -jni kelvin.Java.dynamicso.Hello
4.编写本地方法
在生成的Hello.h
头文件中,有需要实现的本地方法名,在实现时,要记得指定参数名称
#include <stdio.h>
#include "Hello.h"
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_Hello_sayHello(JNIEnv *env, jclass jc, jstring name)
{
const char *buf;
buf = (*env)->GetStringUTFChars(env, name, NULL);
if (NULL == buf)
{
return NULL;
}
printf("%s\n", buf);
(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, name, buf);
return (*env)->NewStringUTF(env, "hello");
}
5.制作动态库
由于是Linux
平台,需要制作后缀是.so
的动态库,其中,需要指定jni.h
的路径,必要时还需要jni_md.h
的路径,该文件在jdk
的目录中
# gcc -c -fPIC -I/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0_91.jdk/Contents/Home/include Hello.c -o Hello.o
# gcc -shared Hello.o -o libhello.so
6.调用动态库
加载动态库有2种方式:
1)load():需要指定库的绝对路径
2)loadLibrary():需要指定库的相对路径,即java.lib.path
现在jni
调用的一切都准备好了,进行最后的调用,有正常的打印输出,表明jni
正常调用了
# java Hello
kelvin
hello
以上就是Linux
平台的jni
调用方式,下一篇介绍Windows
平台的jni
调用方式。。。
参考资料
JNI之String类型
Jni编程(三)c/c++ 获取java字符串,以及java 获取c/c++创建的对象
一天掌握Android JNI本地编程 快速入门
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