JNI编程(一) —— 编写一个最简单的JNI程序

来自:http://chnic.iteye.com/blog/198745

忙了好一段时间,总算得了几天的空闲。貌似很久没更新blog了,实在罪过。其实之前一直想把JNI的相关东西整理一下的,就从今天开始吧。Here we go.

JNI其实是Java Native Interface的简称,也就是java本地接口。它提供了若干的API实现了和Java和其他语言的通信(主要是C&C++)。也许不少人觉得Java已经足够强大,为什么要需要JNI这种东西呢?我们知道Java是一种平台无关性的语言,平台对于上层的java代码来说是透明的,所以在多数时间我们是不需要JNI的,但是假如你遇到了如下的三种情况之一呢?

  1. 你的Java代码,需要得到一个文件的属性。但是你找遍了JDK帮助文档也找不到相关的API。
  2. 在本地还有一个别的系统,不过他不是Java语言实现的,这个时候你的老板要求你把两套系统整合到一起。
  3. 你的Java代码中需要用到某种算法,不过算法是用C实现并封装在动态链接库文件(DLL)当中的。

对于上述的三种情况,如果没有JNI的话,那就会变得异常棘手了。就算找到解决方案了,也是费时费力。其实说到底还是会增加开发和维护的成本。

说了那么多一通废话,现在进入正题。看过JDK源代码的人肯定会注意到在源码里有很多标记成native的方法。这些个方法只有方法签名但是没有方法体。其实这些naive方法就是我们说的 java native interface。他提供了一个调用(invoke)的接口,然后用C或者C++去实现。我们首先来编写这个“桥梁”.我自己的开发环境是j2sdk1.4.2_15 + eclipse 3.2 + VC++ 6.0,先在eclipse里建立一个HelloFore的Java工程,然后编写下面的代码。

package com.chnic.jni;  

public class SayHellotoCPP {  

    public SayHellotoCPP(){
    }
    public native void sayHello(String name);
}  

一般的第一个程序总是HelloWorld。今天换换口味,把world换成一个名字。我的native本地方法有一个String的参数。会传递一个name到后台去。本地方法已经完成,现在来介绍下javah这个方法,接下来就要用javah方法来生成一个相对应的.h头文件。

javah是一个专门为JNI生成头文件的一个命令。CMD打开控制台之后输入javah回车就能看到javah的一些参数。在这里就不多介绍 我们要用的是 -jni这个参数,这个参数也是默认的参数,他会生成一个JNI式的.h头文件。在控制台进入到工程的根目录,也就是HelloFore这个目录,然后输入命令。

Java代码  

  1. javah -jni com.chnic.jni.SayHellotoCPP

命令执行完之后在工程的根目录就会发现com_chnic_jni_SayHellotoCPP.h 这个头文件。在这里有必要多句嘴,在执行javah的时候,要输入完整的包名+类名。否则在以后的测试调用过程中会发生java.lang.UnsatisfiedLinkError这个异常

到这里java部分算是基本完成了,接下来我们来编写后端的C++代码。(用C也可以,只不过cout比printf用起来更快些,所以这里俺偷下懒用C++)打开VC++首先新建一个Win32 Dynamic-Link library工程,之后选择An empty DLL project空工程。在这里我C++的工程是HelloEnd,把刚刚生成的那个头文件拷贝到这个工程的根目录里。随便用什么文本编辑器打开这个头文件,发现有一个如下的方法签名。

/*
 * Class:     com_chnic_jni_SayHellotoCPP
 * Method:    sayHello
 * Signature: (Ljava/lang/String;)V
 */
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_chnic_jni_SayHellotoCPP_sayHello
  (JNIEnv *, jobject, jstring);  

仔细观察一下这个方法,在注释上标注类名、方法名、签名(Signature),至于这个签名是做什么用的,我们以后再说。在这里最重要的是Java_com_chnic_jni_SayHellotoCPP_sayHello这个方法签名。在Java端我们执行sayHello(String name)这个方法之后,JVM就会帮我们唤醒在DLL里的Java_com_chnic_jni_SayHellotoCPP_sayHello这个方法。因此我们新建一个C++ source file来实现这个方法。

#include <iostream.h>
#include "com_chnic_jni_SayHellotoCPP.h"  

JNIEXPORT void JNICALL Java_com_chnic_jni_SayHellotoCPP_sayHello
  (JNIEnv* env, jobject obj, jstring name)
{
    const char* pname = env->GetStringUTFChars(name, NULL);
    cout << "Hello, " << pname << endl;
}  

因为我们生成的那个头文件是在C++工程的根目录不是在环境目录,所以我们要把尖括号改成单引号,至于VC++的环境目录可以在Tools->Options->Directories里设置。F7编译工程发现缺少jni.h这个头文件。这个头文件可以在%JAVA_HOME%\include目录下找到。把这个文件拷贝到C++工程目录,继续编译发现还是找不到。原来是因为在我们刚刚生成的那个头文件里,jni.h这个文件是被 #include <jni.h>引用进来的,因此我们把尖括号改成双引号#include "jni.h",继续编译发现少了jni_md.h文件,接着在%JAVA_HOME%\include\win32下面找到那个头文件,放入到工程根目录,F7编译成功。在Debug目录里会发现生成了HelloEnd.dll这个文件。

这个时候后端的C++代码也已经完成,接下来的任务就是怎么把他们连接在一起了,要让前端的java程序“认识并找到”这个动态链接库,就必须把这个DLL放在windows path环境变量下面。有两种方法可以做到:

  1. 把这个DLL放到windows下面的sysytem32文件夹下面,这个是windows默认的path
  2. 复制你工程的Debug目录,我这里是C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\MyProjects\HelloEnd\Debug这个目录,把这个目录配置到User variable的Path下面。重启eclipse,让eclipse在启动的时候重新读取这个path变量。

比较起来,第二种方法比较灵活,在开发的时候不用来回copy dll文件了,节省了很多工作量,所以在开发的时候推荐用第二种方法。在这里我们使用的也是第二种,eclipse重启之后打开SayHellotoCPP这个类。其实我们上面做的那些是不是是让JVM能找到那些DLL文件,接下来我们要让我们自己的java代码“认识”这个动态链接库。加入System.loadLibrary("HelloEnd");这句到静态初始化块里。

package com.chnic.jni;  

public class SayHellotoCPP {  

    static{
        System.loadLibrary("HelloEnd");
    }
    public SayHellotoCPP(){
    }
    public native void sayHello(String name);  

}
 

这样我们的代码就能认识并加载这个动态链接库文件了。万事俱备,只欠测试代码了,接下来编写测试代码。

Java代码  

  1. SayHellotoCPP shp = new SayHellotoCPP();
  2. shp.sayHello("World");

我们不让他直接Hello,World。我们把World传进去,执行代码。发现控制台打印出来Hello, World这句话。就此一个最简单的JNI程序已经开发完成。也许有朋友会对CPP代码里的

Cpp代码  

  1. const char* pname = env->GetStringUTFChars(name, NULL);

这句有疑问,这个GetStringUTFChars就是JNI给developer提供的API,我们以后再讲。在这里不得不多句嘴。

  1. 因为JNI有一个Native这个特点,一点有项目用了JNI,也就说明这个项目基本不能跨平台了。
  2. JNI调用是相当慢的,在实际使用的之前一定要先想明白是否有这个必要。
  3. 因为C++和C这样的语言非常灵活,一不小心就容易出错,比如我刚刚的代码就没有写析构字符串释放内存,对于java developer来说因为有了GC 垃圾回收机制,所以大多数人没有写析构函数这样的概念。所以JNI也会增加程序中的风险,增大程序的不稳定性。
时间: 2024-10-10 07:50:31

JNI编程(一) —— 编写一个最简单的JNI程序的相关文章

JNI编程(一) —— 编写一个最简单的JNI程序(转载)

转自:http://chnic.iteye.com/blog/198745 忙了好一段时间,总算得了几天的空闲.貌似很久没更新blog了,实在罪过.其实之前一直想把JNI的相关东西整理一下的,就从今天开始吧.Here we go. JNI其实是Java Native Interface的简称,也就是java本地接口.它提供了若干的API实现了和Java和其他语言的通信(主要是C&C++).也许不少人觉 得Java已经足够强大,为什么要需要JNI这种东西呢?我们知道Java是一种平台无关性的语言,

如何编写一个编译c#控制台应用程序的批处理程序

如何编写一个编译c#控制台应用程序的批处理程序 2011-03-22 18:14 dc毒蘑菇 | 浏览 579 次 最近在网上看了一个教程,是学C#的,但是我的机子上装不上vs,所以想写一个批处理来编译,因为每次都要我更改目录,然后复制路径,再编译,输出,特别的浪费时间,所以特来求助网友,希望帮帮忙 分享到: 2011-03-22 19:17 #快乐假期,智慧随行# 提问者采纳 不知道你有没有使用过ANT,你可以创建ANT脚本来构建你的应用程序.如果不是很了解,也不愿意编写的话,我介绍你一款可视

[Java并发编程实战]构建一个高效可复用缓存程序(含代码)

[Java并发编程实战]构建一个高效可复用缓存程序(含代码) 原文地址:https://www.cnblogs.com/chengpeng15/p/9915800.html

编写一个非常简单而且山寨的smarty模板引擎

PHP的正则表达式今天就结束了,遥想几年前初次接触的时候,感觉这玩意真心玩不转啊,而时至今日,感觉这也没有什么难以理解的,确实还是有很大进步的,尤其是对smarty模板引擎有了一个更为清晰的认识.正则表达式学到最后,总是会抛出这个编写一个山寨的smarty模板引擎的话题出来练练手,今天就在大师的指导下,编写了这么一个山寨smarty,作为这次复习正则的一个句点吧. <?php  class template{ //存储模板引擎源文件目录 private $templateDir; //编译后的文

编写运行最简单的java程序——使用记事本编写java程序

第一个java程序--使用记事本编辑 经过上篇文章的java环境搭建成功的小伙伴们可以在自己的计算机上编写属于自己的java程序了yo~ 还没有搭建环境变量的小伙伴请转移到上一篇的随笔中去完成搭建. 连接地址:http://www.cnblogs.com/hysum/p/7084380.html 现在我们可以通过使用记事本来编辑我们的第一个java小程序. 第一步 .使用记事本编辑程序代码 用记事本编写的是java的源代码文件,里面的代码就是我们平时学习的java代码.生成的文件后缀是.java

编写一个网易云音乐爬虫程序

本次借助wxPython编写一个网易云音乐的爬虫程序,能够根据一个歌单链接下载其下的所有音乐 前置说明 网易云音乐提供了一个下载接口:http://music.163.com/song/media/outer/url?id=xxx 所以只需要拿到歌单中每首歌曲对应的 id 即可 1.分析歌单网页元素 打开网易云音乐,复制一个歌单链接 打开chrome,查看网页元素 这里有个细节,我们拿到的歌单url中有一个符号“/#”,因为之前爬虫其他网站时,也是直接请求初始url,一般Elements标签中的

编写一个实现字符串替换的程序,

1: 题目 健写一个实现字符串替换的程序,该程序必须似含函数 replace(char*s,char*t,char“u),该函数实现将字符串s中所有出现的子串t替换为串u,并 输出替换后的串及替换的子串个数.若s中不包含子串t,则输出提示信息:没有满足条件的子串t.例如:replace("java programming","java","c"):将输出 e programming,1":replace("java progr

Socket编程回顾,一个最简单服务器程序

第一次接触服务器是快毕业的时候,是不是有点晚(# ̄ω ̄),这也导致工作方向一直没考虑网络编程这块,做了好多其他没啥“意思”的技术. 之前看到一篇博文提到程序猿80%都是庸才,10%是人才,10%是天才,深有感触.仔细想想自己是不是也是还在那80%里面挣扎?一个抱怨这抱怨那的trouble maker,写着烂的掉渣的代码,永远在别人身后不思进取,给剩下的20%的同事埋雷. 扯远了,重新回顾Socket,温习下Linux内核是怎么处理Socket的吧. 文件描述符,在网络编程中经常提及这个词,当时初

构建之法1:编写一个生成四则运算题目的程序

import java.util.*; public class ArithmeticTopic { private static Random random = new Random(); public ArithmeticTopic() { // TODO Auto-generated constructor stub } private String createNumber() { int number1 =1+random.nextInt(100); int point1 = 0; S