JNI详解---从不懂到理解 Chap1:JNI完全手册 Chap2:JNI-百度百科
转载:https://blog.csdn.net/hui12581/article/details/44832651
Chap5:jni教程(very very good) 19
Chap8:如何将java传递过来的jbyteArray转换成C/C++中的BYTE数组... 47
Chap5:使用JNI技术实现java程序调用第三方dll(c/c++)文件的功能... 47
1、实例一:在jni中调用标准c中自带的函数printf(): 57
3、实例三、在jni函数中访问java类中的对象实例域... 58
5、实例五:在jni函数中调用java对象的方法... 60
6、实例六:在jni函数中调用java类的静态方法... 61
Chap10:在 Windows 中实现 Java 本地方法... 66
Chap12:基本JNI调用技术(c/c++与java互调) 93
Chap13:JNI的c代码中,另外一个线程获取 JNIEnv. 96
chap 14:当JNI遇到多线程--java对象如何被C++中的多个线程访问?. 97
chap 17:使用 Java Native Interface 的最佳实践... 106
四、 C/C++访问Java成员变量和成员方法... 138
System.loadLibrary("HelloWorld"); 149
JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_print (JNIEnv *, jobject); 150
1. 在一般的Java类中定义native方法... 156
注:chap1~13, JNI 函数编写教程,其中chap5讲得好;
Chap14~, JNIEnv和多线程,其中chap17讲得好。
最近在公司里做了一个手机的项目,需要JAVA程序在发送短信的时候和第三方的短信服务器连接。短信接口是用C++写的。琢磨了三天,大致搞懂了JNI的主体部分。先将心得整理,希望各位朋友少走弯路。
首先引用一篇文章,介绍一个简单的JNI的调用的过程。
JAVA以其跨平台的特性深受人们喜爱,而又正由于它的跨平台的目的,使得它和本地机器的各种内部联系变得很少,约束了它的功能。解决JAVA对本地操作的一种方法就是JNI。
JAVA通过JNI调用本地方法,而本地方法是以库文件的形式存放的(在WINDOWS平台上是DLL文件形式,在UNIX机器上是SO文件形式)。通过调用本地的库文件的内部方法,使JAVA可以实现和本地机器的紧密联系,调用系统级的各接口方法。
简单介绍及应用如下:
一、JAVA中所需要做的工作
在JAVA程序中,首先需要在类中声明所调用的库名称,如下:
static {
System.loadLibrary(“goodluck”);
}
在这里,库的扩展名字可以不用写出来,究竟是DLL还是SO,由系统自己判断。
还需要对将要调用的方法做本地声明,关键字为native。并且只需要声明,而不需要具 体实现。如下:
public native static void set(int i);
public native static int get();
然后编译该JAVA程序文件,生成CLASS,再用JAVAH命令,JNI就会生成C/C++的头文件。
例如程序testdll.java,内容为:
public class testdll
{
static
{
System.loadLibrary("goodluck");
}
public native static int get();
public native static void set(int i);
public static void main(String[] args)
{
testdll test = new testdll();
test.set(10);
System.out.println(test.get());
}
}
用javac testdll.java编译它,会生成testdll.class。
再用javah testdll,则会在当前目录下生成testdll.h文件,这个文件需要被C/C++程序调用来生成所需的库文件。
二、C/C++中所需要做的工作
对于已生成的.h头文件,C/C++所需要做的,就是把它的各个方法具体的实现。然后编译连接成库文件即可。再把库文件拷贝到JAVA程序的路径下面,就可以用JAVA调用C/C++所实现的功能了。
接上例子。我们先看一下testdll.h文件的内容:
/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include
/* Header for class testdll */
#ifndef _Included_testdll
#define _Included_testdll
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
* Class: testdll
* Method: get
* Signature: ()I
*/
JNIEXPORT jint JNICALL Java_testdll_get (JNIEnv *, jclass);
/*
* Class: testdll
* Method: set
* Signature: (I)V
*/
JNIEXPORT void JNICALL Java_testdll_set (JNIEnv *, jclass, jint);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
在具体实现的时候,我们只关心两个函数原型
JNIEXPORT jint JNICALL Java_testdll_get (JNIEnv *, jclass); 和
JNIEXPORT void JNICALL Java_testdll_set (JNIEnv *, jclass, jint);
这里JNIEXPORT和JNICALL都是JNI的关键字,表示此函数是要被JNI调用的。而jint是以JNI为中介使JAVA的int类型与本地的int沟通的一种类型,我们可以视而不见,就当做int使用。函数的名称是JAVA_再加上java程序的package路径再加函数名组成的。参数中,我们也只需要关心在JAVA程序中存在的参数,至于JNIEnv*和jclass我们一般没有必要去碰它。
好,下面我们用testdll.cpp文件具体实现这两个函数:
#include "testdll.h"
int i = 0;
JNIEXPORT jint JNICALL Java_testdll_get (JNIEnv *, jclass)
{
return i;
}
JNIEXPORT void JNICALL Java_testdll_set (JNIEnv *, jclass, jint j)
{
i = j;
}
编译连接成库文件,本例是在WINDOWS下做的,生成的是DLL文件。并且名称要与JAVA中需要调用的一致,这里就是goodluck.dll 。把goodluck.dll拷贝到testdll.class的目录下,java testdll运行它,就可以观察到结果了。
我的项目比较复杂,需要调用动态链接库,这样在JNI传送参数到C程序时,需要对参数进行处理转换。才可以被C程序识别。
大体程序如下:
public class SendSMS {
static
{
System.out.println(System.getProperty("java.library.path"));
System.loadLibrary("sms");
}
public native static int SmsInit();
public native static int SmsSend(byte[] mobileNo, byte[] smContent);
}
在这里要注意的是,path里一定要包含类库的路径,否则在程序运行时会抛出异常:
java.lang.UnsatisfiedLinkError: no sms in java.library.path
at java.lang.ClassLoader.loadLibrary(ClassLoader.java:1491)
at java.lang.Runtime.loadLibrary0(Runtime.java:788)
at java.lang.System.loadLibrary(System.java:834)
at com.mobilesoft.sms.mobilesoftinfo.SendSMS.(SendSMS.java:14)
at com.mobilesoft.sms.mobilesoftinfo.test.main(test.java:18)
Exception in thread "main"
指引的路径应该到.dll文件的上一级,如果指到.dll,则会报:
java.lang.UnsatisfiedLinkError: C:sms.dll: Can't find dependent libraries
at java.lang.ClassLoader$NativeLibrary.load(Native Method)
at java.lang.ClassLoader.loadLibrary0(ClassLoader.java:1560)
at java.lang.ClassLoader.loadLibrary(ClassLoader.java:1485)
at java.lang.Runtime.loadLibrary0(Runtime.java:788)
at java.lang.System.loadLibrary(System.java:834)
at com.mobilesoft.sms.mobilesoftinfo.SendSMS.(SendSMS.java:14)
at com.mobilesoft.sms.mobilesoftinfo.test.main(test.java:18)
Exception in thread "main"
通过编译,生成com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS.h头文件。(建议使用Jbuilder进行编译,操作比较简单!)这个头文件就是Java和C之间的纽带。要特别注意的是方法中传递的参数jbyteArray,这在接下来的过程中会重点介绍。
/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include
/* Header for class com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS */
#ifndef _Included_com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS
#define _Included_com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
* Class: com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS
* Method: SmsInit
* Signature: ()I
*/
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS_SmsInit
(JNIEnv *, jclass);
/*
* Class: com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS
* Method: SmsSend
* Signature: ([B[B)I
*/
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS_SmsSend
(JNIEnv *, jclass, jbyteArray, jbyteArray);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
对于我要调用的C程序的动态链接库,C程序也要提供一个头文件,sms.h。这个文件将要调用的方法罗列了出来。
/*
* SMS API
* Author: yippit
* Date: 2004.6.8
*/
#ifndef MCS_SMS_H
#define MCS_SMS_H
#define DLLEXPORT __declspec(dllexport)
/*sms storage*/
#define SMS_SIM 0
#define SMS_MT 1
/*sms states*/
#define SMS_UNREAD 0
#define SMS_READ 1
/*sms type*/
#define SMS_NOPARSE -1
#define SMS_NORMAL 0
#define SMS_FLASH 1
#define SMS_MMSNOTI 2
typedef struct tagSmsEntry {
int index; /*index, start from 1*/
int status; /*read, unread*/
int type; /*-1-can't parser 0-normal, 1-flash, 2-mms*/
int storage; /*SMS_SIM, SMS_MT*/
char date[24];
char number[32];
char text[144];
} SmsEntry;
DLLEXPORT int SmsInit(void);
DLLEXPORT int SmsSend(char *phonenum, char *content);
DLLEXPORT int SmsSetSCA(char *sca);
DLLEXPORT int SmsGetSCA(char *sca);
DLLEXPORT int SmsSetInd(int ind);
DLLEXPORT int SmsGetInd(void);
DLLEXPORT int SmsGetInfo(int storage, int *max, int *used);
DLLEXPORT int SmsSaveFlash(int flag);
DLLEXPORT int SmsRead(SmsEntry *entry, int storage, int index);
DLLEXPORT int SmsDelete(int storage, int index);
DLLEXPORT int SmsModifyStatus(int storage, int index); /*unread -> read*/
#endif
在有了这两个头文件之后,就可以进行C程序的编写了。也就是实现对JNI调用的两个方法。在网上的资料中,由于调用的方法实现的都比较简单,(大多是打印字符串等)所以避开了JNI中最麻烦的部分,也是最关键的部分,参数的传递。由于Java和C的编码是不同的,所以传递的参数是要进行再处理,否则C程序是会对参数在编译过程中提出警告,例如;warning C4024: 'SmsSend' : different types for formal and actual parameter 2等。
Sms.c的程序如下:
#include "sms.h"
#include "com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS.h"
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS_SmsInit(JNIEnv * env, jclass jobject)
{
return SmsInit();
}
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS_SmsSend(JNIEnv * env, jclass jobject, jbyteArray mobileno, jbyteArray smscontent)
{
char * pSmscontent ;
//jsize theArrayLengthJ = (*env)->GetArrayLength(env,mobileno);
jbyte * arrayBody = (*env)->GetByteArrayElements(env,mobileno,0);
char * pMobileNo = (char *)arrayBody;
printf("[%s]
", pMobileNo);
//jsize size = (*env)->GetArrayLength(env,smscontent);
arrayBody = (*env)->GetByteArrayElements(env,smscontent,0);
pSmscontent = (char *)arrayBody;
printf("
Chap2:JNI-百度百科
目录
定义
JNI是Java Native Interface的缩写,中文为JAVA本地调用。从Java 1.1开始,Java Native Interface (JNI)标准成为java平台的一部分,它允许Java代码和其他语言写的代码进行交互。JNI一开始是为了本地已编译语言,尤其是C和C++而设计的,但是它并不妨碍你使用其他语言,只要调用约定受支持就可以了。
使用java与本地已编译的代码交互,通常会丧失平台可移植性。但是,有些情况下这样做是可以接受的,甚至是必须的,比如,使用一些旧的库,与硬件、操作系统进行交互,或者为了提高程序的性能。JNI标准至少保证本地代码能工作在任何Java 虚拟机实现下。
设计目的
·标准的java类库可能不支持你的程序所需的特性。
·或许你已经有了一个用其他语言写成的库或程序,而你希望在java程序中使用它。
·你可能需要用底层语言实现一个小型的时间敏感代码,比如汇编,然后在你的java程序中调用这些功能。
书写步骤
·编写带有native声明的方法的java类
·使用 javac 命令编译所编写的java类
·使用 “ javah -jni java类名” 生成扩展名为h的头文件
·使用C/C++实现本地方法
·将C/C++编写的文件生成动态连接库
·ok
1) 编写java程序:这里以HelloWorld为例。
代码1:
class HelloWorld {
public native void displayHelloWorld();
static {
System.loadLibrary("hello");
}
public static void main(String[] args) {
new HelloWorld().displayHelloWorld();
}
}
声明native方法:如果你想将一个方法做为一个本地方法的话,那么你就必须声明改方法为native的,并且不能实现。其中方法的参数和返回值在后面讲述。 Load动态库:System.loadLibrary("hello");加载动态库(我们可以这样理解:我们的方法 displayHelloWorld()没有实现,但是我们在下面就直接使用了,所以必须在使用之前对它进行初始化)这里一般是以static块进行加载的。同时需要注意的是System.loadLibrary();的参数“hello”是动态库的名字。
2) 编译
没有什么好说的了 javac HelloWorld.java
3) 生成扩展名为h的头文件
javah -jni HelloWorld
头文件的内容:
/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
1. include
/* Header for class HelloWorld */
1. ifndef _Included_HelloWorld
2. define _Included_HelloWorld
3. ifdef __cplusplus
extern "C" {
1. endif
/*
* Class: HelloWorld
* Method: displayHelloWorld
* Signature: ()V
* /
JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_displayHelloWorld (JNIEnv *, jobject);
1. ifdef __cplusplus
}
1. endif
2. endif
(这里我们可以这样理解:这个h文件相当于我们在java里面的接口,这里声明了一个 Java_HelloWorld_displayHelloWorld (JNIEnv *, jobject);方法,然后在我们的本地方法里面实现这个方法,也就是说我们在编写C/C++程序的时候所使用的方法名必须和这里的一致)。
4) 编写本地方法实现和由javah命令生成的头文件里面声明的方法名相同的方法。
代码2:
1 #include "jni.h"
2 #include "HelloWorld.h"
3 //#include other headers
4 JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_displayHelloWorld(JNIEnv *env, jobject obj)
{
printf("Hello world! ");
return;
}
注意代码2中的第1行,需要将jni.h(该文件可以在%JAVA_HOME%/include文件夹下面找到)文件引入,因为在程序中的JNIEnv、 jobject等类型都是在该头文件中定义的;另外在第2行需要将HelloWorld.h头文件引入(我是这么理解的:相当于我们在编写java程序的时候,实现一个接口的话需要声明才可以,这里就是将HelloWorld.h头文件里面声明的方法加以实现。当然不一定是这样)。然后保存为 HelloWorldImpl.c就ok了。
5) 生成动态库
这里以在Windows中为例,需要生成dll文件。在保存HelloWorldImpl.c文件夹下面,使用VC的编译器cl成。 cl -I%java_home%include -I%java_home%includewin32 -LD HelloWorldImp.c -Fehello.dll 注意:生成的dll文件名在选项-Fe后面配置,这里是hello,因为在HelloWorld.java文件中我们loadLibary的时候使用的名字是hello。当然这里修改之后那里也需要修改。另外需要将-I%java_home%include -I%java_home%includewin32参数加上,因为在第四步里面编写本地方法的时候引入了jni.h文件。
6) 运行程序 java HelloWorld就ok.
简要使用例子
下面是一个简单的例子实现打印一句话的功能,但是用的c的printf最终实现。一般提供给java的jni接口包括一个so文件(封装了c函数的实现)和一个java文件(需要调用path的类)。
1. JNI的目的是使java方法中能够调用c实现的一些函数,比如以下的java类,就需要调用一个本地函数testjni(一般声明为private native类型),首先需要创建文件weiqiong.java,内容如下:
class weiqiong {
static { System.loadLibrary("testjni");//载入静态库,test函数在其中实现
}
private native void testjni(); //声明本地调用
public void test()
{
testjni();
}
public static void main(String args[])
{
weiqiong haha = new weiqiong(); haha.test();
}
}
2.然后执行javac weiqiong.java,如果没有报错,会生成一个weiqiong.class。
3.然后设置classpath为你当前的工作目录,如直接输入命令行:set classpath = weiqiong.class所在的完整目录(如 c: est)再执行javah weiqiong,会生成一个文件weiqiong.h文件,其中有一个函数的声明如下:
JNIEXPORT void JNICALL Java_weiqiong_testjni (JNIEnv *, jobject);
4.创建文件testjni.c将上面那个函数实现,内容如下:
1. include
2. include
JNIEXPORT void JNICALL Java_weiqiong_testjni (JNIEnv *env, jobject obj) { printf("haha---------go into c!!! "); }
5.为了生成.so文件,创建makefile文件如下:
libtestjni.so:testjni.o makefile gcc -Wall -rdynamic -shared -o libtestjni.so testjni.o testjni.o:testjni.c weiqiong.h gcc -Wall -c testjni.c -I./ -I/usr/java/j2sdk1.4.0/include -I/usr/java/j2sdk1.4.0/include/linux cl: rm -rf *.o *.so 注意:gcc前面是tab空,j2sdk的目录根据自己装的j2sdk的具体版本来写,生成的so文件的名字必须是loadLibrary的参数名前加“lib”。
6.export LD_LIBRARY_PATH=.,由此设置library路径为当前目录,这样java文件才能找到so文件。一般的做法是将so文件copy到本机的LD_LIBRARY_PATH目录下。
7.执行java weiqiong,打印出结果:“haha---------go into c!!!”
调用中考虑的问题
在首次使用JNI的时候有些疑问,后来在使用中一一解决,下面就是这些问题的备忘:
1。 java和c是如何互通的?
其实不能互通的原因主要是数据类型的问题,jni解决了这个问题,例如那个c文件中的jstring数据类型就是java传入的String对象,经过jni函数的转化就能成为c的char*。
对应数据类型关系如下表:
Java 类型 本地c类型 说明 boolean jboolean 无符号,8 位 byte jbyte 无符号,8 位 char jchar 无符号,16 位 short jshort 有符号,16 位 int jint 有符号,32 位 long jlong 有符号,64 位 float jfloat 32 位 double jdouble 64 位 void void N/A
JNI 还包含了很多对应于不同 Java 对象的引用类型如下图:
2. 如何将java传入的String参数转换为c的char*,然后使用?
java传入的String参数,在c文件中被jni转换为jstring的数据类型,在c文件中声明char* test,然后test = (char*)(*env)->GetStringUTFChars(env, jstring, NULL);注意:test使用完后,通知虚拟机平台相关代码无需再访问:(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, jstring, test);
3. 将c中获取的一个char*的buffer传递给java?
这个char*如果是一般的字符串的话,作为string传回去就可以了。如果是含有’