JAVA以其跨平臺(tái)的特性深受人們喜愛，而又正由于它的跨平臺(tái)的目的，使得它和本地機(jī)器的各種內(nèi)部聯(lián)系變得很少，約束了它的功能。解決JAVA對本地操作的一種方法就是JNI。
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JAVA通過JNI調(diào)用本地方法，而本地方法是以庫文件的形式存放的（在WINDOWS平臺(tái)上是DLL文件形式，在UNIX機(jī)器上是SO文件形式）。通過調(diào)用本地的庫文件的內(nèi)部方法，使JAVA可以實(shí)現(xiàn)和本地機(jī)器的緊密聯(lián)系，調(diào)用系統(tǒng)級的各接口方法。
簡單介紹及應(yīng)用如下：
一、JAVA中所需要做的工作
在JAVA程序中，首先需要在類中聲明所調(diào)用的庫名稱，如下：
static
{
System.loadLibrary(“goodluck”);
}
在這里，庫的擴(kuò)展名字可以不用寫出來，究竟是DLL還是SO，由系統(tǒng)自己判斷。
還需要對將要調(diào)用的方法做本地聲明，關(guān)鍵字為native。并且只需要聲明，而不需要具體實(shí)現(xiàn)。如下：
public
native
static
void
set(int
i);
public
native
static
int
get();
然后編譯該JAVA程序文件，生成CLASS，再用JAVAH命令，JNI就會(huì)生成C/C++的頭文件。
例如程序testdll.java，內(nèi)容為：
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編譯它，會(huì)生成testdll.class。
再用javah
testdll，則會(huì)在當(dāng)前目錄下生成testdll.h文件，這個(gè)文件需要被C/C++程序調(diào)用來生成所需的庫文件。
二、C/C++中所需要做的工作
對于已生成的.h頭文件，C/C++所需要做的，就是把它的各個(gè)方法具體的實(shí)現(xiàn)。然后編譯連接成庫文件即可。再把庫文件拷貝到JAVA程序的路徑下面，就可以用JAVA調(diào)用C/C++所實(shí)現(xiàn)的功能了。
接上例子。我們先看一下testdll.h文件的內(nèi)容：
/*
DO
NOT
EDIT
THIS
FILE
-
it
is
machine
generated
*/
#include
jni.h
/*
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
在具體實(shí)現(xiàn)的時(shí)候，我們只關(guān)心兩個(gè)函數(shù)原型
JNIEXPORT
jint
JNICALL
Java_testdll_get
(JNIEnv
*,
jclass);
和
JNIEXPORT
void
JNICALL
Java_testdll_set
(JNIEnv
*,
jclass,
jint);
這里JNIEXPORT和JNICALL都是JNI的關(guān)鍵字，表示此函數(shù)是要被JNI調(diào)用的。而jint是以JNI為中介使JAVA的int類型與本地的int溝通的一種類型，我們可以視而不見，就當(dāng)做int使用。函數(shù)的名稱是JAVA_再加上java程序的package路徑再加函數(shù)名組成的。參數(shù)中，我們也只需要關(guān)心在JAVA程序中存在的參數(shù)，至于JNIEnv*和jclass我們一般沒有必要去碰它。
好，下面我們用testdll.cpp文件具體實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)函數(shù)：
#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;
}
編譯連接成庫文件，本例是在WINDOWS下做的，生成的是DLL文件。并且名稱要與JAVA中需要調(diào)用的一致，這里就是goodluck.dll
把goodluck.dll拷貝到testdll.class的目錄下，java
testdll運(yùn)行它，就可以觀察到結(jié)果了。
要在java中調(diào)用c語言的庫,需要使用Java提供了JNI。\x0d\x0a舉例說明\x0d\x0a在c語言中定義一個(gè) void sayHello()函數(shù)(打印Hello World);然后在Java中調(diào)用這個(gè)函數(shù)顯示Hello Word.\x0d\x0a現(xiàn)在分別從Java和C語言兩部分說明:\x0d\x0a1. Java 部分\x0d\x0a首先定義一個(gè)HelloNative,在其中申明sayHello函數(shù),函數(shù)要申明為Native 類型的.如下:\x0d\x0apublic class HelloNative {\x0d\x0apublic native void sayHello();\x0d\x0a}\x0d\x0a\x0d\x0a編譯這個(gè)類,生成class文件:\x0d\x0ajavac HelloWorld.java\x0d\x0a\x0d\x0a利用javah生成需要的h文件\x0d\x0ajavah HelloNative\x0d\x0a\x0d\x0a生成的 h文件大概如下:\x0d\x0a\x0d\x0a/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */\x0d\x0a#include \x0d\x0a/* Header for class HelloNative */\x0d\x0a\x0d\x0a#ifndef _Included_HelloNative\x0d\x0a#define _Included_HelloNative\x0d\x0a#ifdef __cplusplus\x0d\x0aextern "C" {\x0d\x0a#endif\x0d\x0a/*\x0d\x0a* Class: HelloNative\x0d\x0a* Method: sayHello\x0d\x0a* Signature: ()V\x0d\x0a*/\x0d\x0aJNIEXPORT void JNICALL Java_HelloNative_sayHello\x0d\x0a(JNIEnv *, jobject);\x0d\x0a\x0d\x0a#ifdef __cplusplus\x0d\x0a}\x0d\x0a#endif\x0d\x0a#endif\x0d\x0a\x0d\x0a可以看一下上面自動(dòng)生成的程序,程序include了jni.h,這個(gè)頭文件在 $JAVA_HOME下的include文件夾下. 還可以發(fā)現(xiàn)生成的函數(shù)名是在之前的函數(shù)名前面加上了Java_HelloNative。\x0d\x0a2. C語言部分\x0d\x0a根據(jù)上面生成的h文件編寫相應(yīng)的代碼實(shí)現(xiàn),建立一個(gè) HelloNative.cpp用來實(shí)現(xiàn)顯示Hello World的函數(shù).如下:\x0d\x0a\x0d\x0a#include \x0d\x0a#include "HelloNative.h"\x0d\x0a\x0d\x0aJNIEXPORT void JNICALL Java_HelloNative_sayHello(JNIEnv *, jobject)\x0d\x0a{\x0d\x0aprintf("Hello World!\n");\x0d\x0a}\x0d\x0a\x0d\x0a代碼編寫完成之后,我們再用gcc編譯成庫文件,命令如下;\x0d\x0agcc -fPIC -I/usr/lib/jvm/java-7-openjdk-i386/include -I/usr/lib/jvm/java-7-openjdk-i386/include/linux -shared -o libHelloNative.so HelloNative.cpp\x0d\x0a\x0d\x0a這樣就會(huì)在當(dāng)前目錄下生成一個(gè)libHelloNative.so的庫文件.這時(shí)需要的庫已經(jīng)生成,在C語言下的工作已經(jīng)完成了.\x0d\x0a接下來需要在Java中編寫一個(gè)程序測試一下.在程序前,需要將我們的庫載入進(jìn)去.載入的方法是調(diào)用Java的 System.loadLibrary("HelloNative");\x0d\x0a\x0d\x0apublic class TestNative\x0d\x0a{\x0d\x0astatic {\x0d\x0atry {\x0d\x0aSystem.loadLibrary("HelloNative");\x0d\x0a}\x0d\x0acatch(UnsatisfiedLinkError e) {\x0d\x0aSystem.out.println( "Cannot load hello library:\n " + e.toString() );\x0d\x0a}\x0d\x0a}\x0d\x0apublic static void main(String[] args) {\x0d\x0aHelloNative test = new HelloNative();\x0d\x0atest.sayHello();\x0d\x0a}\x0d\x0a}\x0d\x0a\x0d\x0a但是再編譯后,運(yùn)行的時(shí)候,問題又出現(xiàn)了.\x0d\x0aCannot load hello library:\x0d\x0ajava.lang.UnsatisfiedLinkError: no HelloNative in java.library.path\x0d\x0aException in thread "main" java.lang.UnsatisfiedLinkError: HelloNative.sayHello()V\x0d\x0aat HelloNative.sayHello(Native Method)\x0d\x0aat TestNative.main(TestNative.java:13)\x0d\x0a\x0d\x0a載入庫失敗,但是庫明明就是放在當(dāng)前文件夾下的,怎么會(huì)載入失敗呢?\x0d\x0a用System.getProperty("java.library.path")查看,發(fā)現(xiàn)java.library.path中并不u存在當(dāng)前的目錄.主要有以下的幾個(gè)解決辦法:\x0d\x0a1) 將生成的庫復(fù)制到j(luò)ava.library.path有的路徑中去,當(dāng)然這樣不是很好\x0d\x0a2) 設(shè)置環(huán)境變量export LD_LIBRARY_PATH=.:$LD_LIBRARY_PATH ,將當(dāng)前的目錄加入到LD_LIBRARY_PATH中\(zhòng)x0d\x0a3) 設(shè)置java 的選項(xiàng),將當(dāng)前的目錄加入到其中 .java -Djava.library.path=. $LD_LIBRARY_PATH\x0d\x0a這樣之后程序就能夠成功的運(yùn)行了.可以看見顯示的"Hello World!"了
在java程序中，我們可以通過JNI實(shí)現(xiàn)一些用java語言不便實(shí)現(xiàn)的功能。通常有以下幾種情況我們需要使用JNI來實(shí)現(xiàn)。 標(biāo)準(zhǔn)的java類庫沒有提供你的應(yīng)用程序所需要的功能，通常這些功能是平臺(tái)相關(guān)的 你希望使用一些已經(jīng)有的類庫或者應(yīng)用程序，而他們并非用java語言編寫的 程序的某些部分對速度要求比較苛刻，你選擇用匯編或者c語言來實(shí)現(xiàn)并在java語言中調(diào)用他們 下面我們開始編寫HelloWorld程序，由于涉及到要編寫c/c++代碼因此我們會(huì)在開發(fā)中使用Microsoft VC++工具。編寫java代碼,我們在硬盤上建立一個(gè)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(huì)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(gè)關(guān)鍵字native，表明這個(gè)方法使用java以外的語言實(shí)現(xiàn)。方法不包括實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槲覀円胏/c++語言實(shí)現(xiàn)它。注意System.loadLibrary("hello")這句代碼，它是在靜態(tài)初始化塊中定義的，系統(tǒng)用來裝載hello共享庫，這就是我們在后面生成的hello.dll（如果在其他的操作系統(tǒng)可能是其他的形式，比如hello.so） 編譯java代碼 javac HelloWorld.java 生成HelloWorld.class文件 創(chuàng)建.h文件 這一步中我們要使用javah命令生成.h文件，這個(gè)文件要在后面的c/c++代碼中用到，我們運(yùn)行 javah HelloWorld。這樣我們可以看到在相同目錄下生成了一個(gè)HelloWorld.h文件，文件內(nèi)容如下 在此我們不對他進(jìn)行太多的解釋。 /* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */ #include /* 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 編寫本地實(shí)現(xiàn)代碼 在這部分我們要用C/C++語言實(shí)現(xiàn)java中定義的方法，我們在VC++中新建一個(gè)Project,然后創(chuàng)建一個(gè)HelloWorldImp.cpp文件，內(nèi)容如下 #include #include "HelloWorld.h" #include JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_displayHelloWorld(JNIEnv *env, jobject obj) { printf("Hello world!\n"); return; } 注意我們這里include了 jni.h和剛才得到的HelloWorld.h文件。因此你要在VC++里面設(shè)置好，jni.h在JAVA_HOME/include里面。編譯通過后再生成hello.dll文件。 運(yùn)行java程序 把上面生成的hello.dll文件復(fù)制到我們的工作目錄，這時(shí)候我們的目錄中包括HelloWorld.java，HelloWorld.class和hello.dll文件。運(yùn)行java HelloWorld命令，則可在控制臺(tái)看到Hello world| 的輸出了。運(yùn)行VC++; 文件－－－新建－－－選“win32 console application”（控制臺(tái)程序）－－－在右方設(shè)置好路徑并輸入工程名－－－確定 接下來的幾個(gè)提示框點(diǎn)確定就行了，那是提示是否要用VC++提供的框架之類的 在左邊的工作空間中選“FILEVIEW”標(biāo)簽項(xiàng)，點(diǎn)開“＋”號，右鍵點(diǎn)擊“SOURCE FILES”,選“添加文件到目錄”，此即添加你要建立的C++源程序文件，會(huì)提示你沒有文件，是否添加，你點(diǎn)是，輸入文件名保存就OK了 然后SOURCE FILES下就出現(xiàn)了你剛才建立的＊.CPP文件，雙擊，輸入代碼. 以下就是點(diǎn)”組建”菜單中的”編譯”、”組建”等命令進(jìn)行調(diào)試了。 相信你會(huì)了。
Java調(diào)用C語言程序時(shí)，主要是涉及到操作系統(tǒng)底層的事件。這種時(shí)間Java無法處理，例如用戶上傳一個(gè)視頻文件，需要后臺(tái)給視頻加上水印，或者后臺(tái)分離視頻流和音頻流。只能通過調(diào)用C語言處理。
使用Java如何去調(diào)用C語言的接口呢？使用Java的JNI技術(shù)。
具體調(diào)用步驟如下：
1.首先創(chuàng)建Java文件 HelloJni.java ，并創(chuàng)建native方法。
2.編譯Java文件并生成java頭文件。
3.創(chuàng)建C語言文件，HelloWorld.c。
4.生成動(dòng)態(tài)鏈接庫文件 libhello.so。
5.設(shè)置動(dòng)態(tài)鏈接庫文件的目錄。
6.把剛才生成的so文件拷貝到/home/lib下，然后執(zhí)行class文件。
重慶分公司
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