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  • Java中的native关键字浅析(JNI)

     native关键字用法

      native是与C++联合开发的时候用的!java自己开发不用的!

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      使用native关键字说明这个方法是原生函数,也就是这个方法是用C/C++语言实现的,并且被编译成了DLL,由java去调用。这些函数的实现体在DLL中,JDK的源代码中并不包含,你应该是看不到的。对于不同的平台它们也是不同的。这也是java的底层机制,实际上java就是在不同的平台上调用不同的native方法实现对操作系统的访问的。

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      1。native 是用做java 和其他语言(如c++)进行协作时用的也就是native 后的函数的实现不是用java写的 2。既然都不是java,那就别管它的源代码了,呵呵

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      native的意思就是通知操作系统,这个函数你必须给我实现,因为我要使用。所以native关键字的函数都是操作系统实现的, java只能调用。

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      java是跨平台的语言,既然是跨了平台,所付出的代价就是牺牲一些对底层的控制,而java要实现对底层的控制,就需要一些其他语言的帮助,这个就是native的作用了

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      JNI是Java Native Interface的 缩写。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,java培训甚至是必须的,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。

      JNI(Java Native Interface)的书写步骤

      ·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++(或者其他编程想语言)实现本地方法

      ·将C/C++编写的文件生成动态连接库

      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。

      main()方法

      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 */

      #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

      (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

      2 #include "HelloWorld.h"

      3 #include

      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。

      JNI(Java Native Interface)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

      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’’的buffer,最好作为bytearray传出,因为可以制定copy的length,如果copy到string,可能到’’就截断了。

      有两种方式传递得到的数据:

      一种是在jni中直接new一个byte数组,然后调用函数(*env)->SetByteArrayRegion(env, bytearray, 0, len, buffer);将buffer的值copy到bytearray中,函数直接return bytearray就可以了。

      一种是return错误号,数据作为参数传出,但是java的基本数据类型是传值,对象是传递的引用,所以将这个需要传出的byte数组用某个类包一下,如下:

      class RetObj

      {

      public byte[] bytearray;

      }

      这个对象作为函数的参数retobj传出,通过如下函数将retobj中的byte数组赋值便于传出。代码如下:

      jclass cls;

      jfieldID fid;

      jbyteArray bytearray;

      bytearray = (*env)->NewByteArray(env,len);

      (*env)->SetByteArrayRegion(env, bytearray, 0, len, buffer);

      cls = (*env)->GetObjectClass(env, retobj);

      fid = (*env)->GetFieldID(env, cls, "retbytes", "[B"]);

      (*env)->SetObjectField(env, retobj, fid, bytearray);

      4. 不知道占用多少空间的buffer,如何传递出去呢?

      在jni的c文件中new出空间,传递出去。java的数据不初始化,指向传递出去的空间即可。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/gojava/p/3670624.html
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