Java進階:JNI使用技巧點滴

本文爲在 32 位 Windows 平台上實現 Java 本地方法提供了實用的示例、步驟和准則。本文中的示例使用 Sun Microsystems 公司創建的 Java Development Kit (JDK) 版本 1.4.1。用 C 語言編寫的本地代碼是用 Microsoft Visual C++ 編譯器編譯生成。

簡介

近日,由于項目需要,要在WEB頁面實現圖像轉換功能,而VC在圖像轉換方面有著得天獨厚的優勢。我們首先用VC封裝出圖像轉換的DLL,然後用JAVA的本地化方法JNI調用用于圖像轉換的DLL,最後用JavaBean調用JNI生成的DLL。

通過近幾天在網上找資料和自己的摸索,收獲很多,現總結如下,讓以後做這方面的人少走彎路。

一. JAVA部分

1. 無包的情況:

實例一:

說明:

1)在JAVA程序中,首先需要在類中聲明所調用的庫名稱System.loadLibrary( String libname );,在庫的搜尋路徑中定位這個庫。定位庫的具體操作依靠于操作系統。在windows下,首先從當前目錄查找,然後再搜尋”PATH”環境變量列出的目錄。假如找不到該庫,則會抛出UnsatisfiedLinkError。

2)這裏加載的是JNI生成的DLL,而不是其他生成的DLL的名稱。 在這裏,庫的擴展名字可以不用寫出來,究竟是DLL還是SO,由系統自己判定。

3) 還需要對將要調用的方法做本地聲明,要害字爲native。並且只需要聲明,而不需要具體實現。 實現放在C中實現,稍後將做說明。

4)假如加了static,表明是靜態方法。假如不加,表明是一般的方法。加與不加,生成的頭文件中有一個參數不同。稍後將做說明。

現在開始編譯它:

用javac MyNative.h編譯它,生成對應的class文件。

用javah MyNative ,就會生成對應的MyNative.h頭文件。剩下的是就開始交給VC來完成了(我們用VC來實現對應的C實現部分)。

2. 有包的情況:

實例二:

其他與上面相同,就是在用javac和javah時有所不同。對于有包的情況一定要注重這一點,開始時我的程序始終運行都不成功,問題就出在這裏。

上面一句就不用解釋了。對下面的一句解釋一下:本類的前面均是包名。這樣生成的頭文件就是:com.myNative.MyNative.h。 開始時,在這種情況下我用javah MyNative生成的頭文件始終是MyNative.h。在網上查資料時,看見別人的頭文件名砸那長,我的那短。但不知道爲什麽,現在大家和我一樣知道爲什麽了吧。:)。有時還需要帶上路徑。具體查看javah的語法。

二.C實現部分

剛才用javah MyNative生成的MyNative.h頭文件內容如下:

接下來,就是如何實現它了。其實,用JNI作出的東西也是DLL,被JAVA所調用。

在具體實現的時候,我們只關心兩個函數原型:

現在讓我們開始激動人心的第一步吧 : ) 。在project裏面選擇win32 Dynamic-link Library,然後點擊下一步,其余的取默認。假如不取默認的,將會有dllmain()函數。取空DLL工程的話,將無這個函數。我在這裏取的是空。

然後選擇new->File->C++ Source File,生成一個空*.cpp文件。我們把他取名爲MyNative。把JNIEXPORT void JNICALL Java_MyNative_HelloWord(JNIEnv *, jclass);和JNIEXPORT jstring JNICALL Java_MyNative_cToJava(JNIEnv *, jclass);拷貝到CPP文件中去。然後把頭文件包含進來。

生成的MyNative.cpp內容如下:

在編譯前一定要注重下列情況。

注重:一定要把SDK中的include文件夾中(和它下面的win32文件夾下的頭文件)的幾個頭文件拷貝到VC的include文件夾中。或者在VC的tools\options\Directories中設置,把頭文件給包含進來。

對程序的一點解釋:

1)前文不是說過,加了static和不加只是一個參數的區別嗎。就是jclass的不同,不加static這裏就是jobject。也就是JNIEXPORT void JNICALL Java_MyNative_HelloWord(JNIEnv *env, jobject obj)。

2)這裏JNIEXPORT和JNICALL都是JNI的要害字,表示此函數是要被JNI調用的。而jstring是以JNI爲中介使JAVA的String類型與本地的string溝通的一種類型,我們可以視而不見,就當做String使用(具體對應見表一)。函數的名稱是JAVA_再加上java程序的package路徑再加函數名組成的(參見有包的情況)。參數中,我們也只需要關心在JAVA程序中存在的參數,至于JNIEnv*和jclass我們一般沒有必要去碰它。

3)NewStringUTF()是JNI函數,從一個包含UTF格式編碼字符的char類型數組中創建一個新的jstring對象。

4) 以上程序片斷jstr=env->NewStringUTF(str);是C++中的寫法,不必使用env指針。因爲JNIEnv函數的C++版本包含有直接插入成員函數,他們負責查找函數指針。而對于C的寫法,應改爲:jstr=(*env)->NewStringUTF(env,str);因爲所有JNI函數的調用都使用env指針,它是任意一個本地方法的第一個參數。env指針是指向一個函數指針表的指針。因此在每個JNI函數訪問前加前綴(*env)->,以確保間接引用函數指針。

在C和Java編程語言之間傳送值時,需要理解這些值類型在這兩種語言間的對應關系。這些都在頭文件jni.h中,用typedef語句聲明了這些類在目標平台上的代價類。頭文件也定義了常量如:JNI_FALSE=0 和JNI_TRUE=1;表一說明了Java類型和C類型之間的對應關系。

表一 Java類型和C類型

現在開始對所寫的程序進行編譯。選擇build->rebuild all對所寫的程序進行編譯。點擊build->build MyNative.DLL生成DLL文件。

也可以用命令行cl來編譯。具體參看其他書籍。

再次強調(曾經爲這個東西大傷腦筋):DLL放置地方

1) 當前目錄。

2) 放在path所指的路徑中

3) 自己在path環境變量中設置一個路徑,要注重所指引的路徑應該到.dll文件的上一級,假如指到.dll,則會報錯。

下面就開始測試我們的所寫的DLL吧(假設DLL已放置正確)。

注重也要把MyNative.class放在與mytest.java同一個路徑下。現在開始編譯運行mytest,是不是在DOS窗口上輸出:

以上是我們通過JNI方法調用的一個簡單C程序。但在實際情況中要比這複雜的多。非凡是在通過JNI調用其他DLL時,還有很多的地方需要注重。

現在開始來討論包含包的情況,步驟與上面的相同,只是有一點點不同。我們來看其中的一個函數。

我們來觀察函數名稱。函數的名稱是JAVA_再加上java程序的package路徑再加函數名組成的。現在這句話應該理解了吧。

我們也寫一個程序來測試包含包的情況。程序略。

是不是在DOS窗口上也顯示同樣的內容:)。

這次,就到這裏吧,下一講將講述JNI調用其他DLL時應該注重的地方,同時會給出一個具體的例子。也將會給出一個UNICODE編碼和ASCII編碼之間互相轉換的通用函數。

Java進階:JNI使用技巧點滴積累
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JNI使用技巧點滴
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