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  • 通过JNI实现java调用C代码和C代码调用java的代码

    一、java调用C代码

    1)java中需要声明调用的函数,也就是native方法,并通过System.LoadLibrary来调用dll或者so(C代码)。实例代码如下:

    public class HelloWorld {  
    
        public native void displayHelloWorld(); 
    
        static {  
         System.loadLibrary("hello"); 
     }  
    
    
     public static void main(String[] args) { 
    
        new HelloWorld().displayHelloWorld(); 
    
     } 
    
    }  
    

    注意System.loadLibrary("hello")这句代码,它是在静态初始化块中定义的,系统用来装载hello共享库,这就是我们在后面生成的hello.dll(如果在其他的操作系统可能是其他的形式,比如hello.so)

    2)然后将java代码编译成.class文件(javac HelloWorld.java)

    3)创建.h文件,使用javah命令(javah HelloWorld).生成的HelloWorld.h的代码如下:

    /* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
    #include <jni.h>
    /* 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
    

    4)编写本地实现代码,在这部分我们要用C/C++语言实现java中定义的方法,代码实例如下:

    #include <jni.h>
    #include "HelloWorld.h"
    #include <stdio.h>
    
    JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_displayHelloWorld(JNIEnv *env, jobject object)
    {
      	printf("Hello world!
    ");
      	return;
    }
    

      注意:A.这个是在VC中创建C/C++ project,在编译成dll时,需要设置jni.h的路径(也就是JAVA_HOME/include)

    5)生成了hello.dll后,我们就可以来执行java程序了。执行java HelloWorld,就会显示“Hello world!”

     二、C调用java代码

    C++调用JAVA主要用到了SUN公司的JNI技术, 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。相关资料见http://java.sun.com/j2se/1.5.0/docs/guide/jni/spec/jniTOC.html
    1)建立java代码如下:(通过javac HelloTest,生成HelloTest.class文件)

    public class HelloTest {
    
    	public static int COUNT = 8;
    
    	private String msg;
    	private int[] counts;
    
    	public HelloTest() {
    		this("Constructor!!");
    	}
    
    	public HelloTest(String msg) {
    		this.msg = msg;
    		this.counts = null;
    	}
    
    	public String getMessage() {
    		return msg;
    	}
    
    	public static String getHelloWorld() {
    		return "Hello world!";
    	}
    
    	public String append(String str, int i) {
    		return str + i;
    	}
    
    	public int[] getCounts() {
    		return counts;
    	}
    
    	/**
    	 * @param counts
    	 */
    	public void setCounts(int[] counts) {
    		this.counts = counts;
    	}
    
    	/**
    	 * @throws IllegalAccessException
    	 */
    	public void throwExcp() throws IllegalAccessException {
    		throw new IllegalAccessException("exception occur.");
    	}
    
    	/**
    	 * @param args
    	 */
    
    }
    

      2)建立C代码如下:(编译时需要将java生成的class文件放到VS代码的当前目录,这个也可以根据设置的classpath进行改变)

    #include <stdio.h>
    #include <jni.h>
    #include <Windows.h>
    #include <iostream>
    #include <string.h>
    using namespace std;
    
    typedef jint (WINAPI *JNICreateJavaVM)(JavaVM **,void **,void *);
    
    jstring NewJString(JNIEnv *env, LPCTSTR str);
    char*  JStringToCString (JNIEnv *env, jstring str);
    
    int main()
    {
    	JavaVMInitArgs vm_args;
    	JavaVMOption options[3];
    	JavaVM *jvm;
    	JNIEnv *env;
    	HINSTANCE hInstance=NULL;
    	JNICreateJavaVM jniCreateJavaVM;
    	int res = 0;
    	const char szTest[] = "hello";
    
    	/*initial parameter is set*/
    	options[0].optionString = "-Djava.compiler=NONE";
    	//classpath is set,if jar is need to use,this jar is also included.options[1].optionString = "-Djava.class.path=.;c:\";
    	//the type of message is set,the value of this are gc,class and jni. for example:-verbose:gc,class
    	options[1].optionString = "-Djava.class.path=.;c:\"; 
    
    	options[2].optionString = "-verbose:NONE";
    
    	//version is set,the version are JNI_VERSION_1_1,JNI_VERSION_1_2 and JNI_VERSION_1_4
    	//installed version you can select is set,but the version of JRE must be not higher than the specified version
    	vm_args.version = JNI_VERSION_1_4;
    	vm_args.nOptions = 3;
    	vm_args.options = options;
    	//this parameter is specified whether it ignored no standard parameter.If JNI_FLASE is set,when it meets no standard parameter ,JNI_CreateJavaVM will return JNI_ERR
    	vm_args.ignoreUnrecognized = JNI_TRUE;
    	//load the jvm.dll
    	hInstance= LoadLibrary("C:\Program Files (x86)\Java\jre1.5.0_17\bin\client\jvm.dll");
    	if (hInstance == NULL)
    	{
    		return false;
    	}
    
    	jniCreateJavaVM = (JNICreateJavaVM)GetProcAddress(hInstance, "JNI_CreateJavaVM");
    	//JNI_CreateJavaVM create virtual jvm
    	res = (*jniCreateJavaVM)(&jvm, (void**)&env, &vm_args);
    	if (res < 0)
    	{
    		return -1;
    	}
    
    	jclass cls = env->FindClass("HelloTest");
    
    	jobject obj = env->AllocObject(cls);
    
    
    	jmethodID mid = env->GetMethodID(cls, "append","(Ljava/lang/String;I)Ljava/lang/String;");
    
    	
    	jstring arg = NewJString(env, szTest);
    	jstring msg = (jstring) env->CallObjectMethod(obj, mid, arg, 12);
    	char *strh= JStringToCString(env, msg);
    	std::cout<<strh;
    	//printf("hhhh%s
    ",JStringToCString(env, msg));
    
    	jvm->DestroyJavaVM();
    	FreeLibrary(hInstance);
    	return 0;
    }
    
    char* JStringToCString (JNIEnv *env, jstring str)// (jstring str, LPTSTR desc, int desc_len)
    {
    	if(str==NULL)
    	{
    		return "";
    	}
    	//In VC, wide data type is stored by the wchar_t
    	int len = env->GetStringLength(str);
    	char *w_buffer = new char[len+1];
    	char *c_buffer = new char[2*len+1];
    	ZeroMemory(w_buffer,(len+1)*sizeof(char));
    	
    	const char * charString = env->GetStringUTFChars(str, 0);
    	strcpy(w_buffer,charString);	
    	env->ReleaseStringUTFChars(str,charString);
    	//ZeroMemory(c_buffer,(2*len+1)*sizeof(char));
    
    	
    	char* cstr = w_buffer;
    	//delete[] w_buffer;
    	//delete[] c_buffer;
    
    	return cstr;
    }
    
    
    jstring NewJString(JNIEnv *env, LPCTSTR str)
    {
    	if(!env || !str)
    	{
    		return 0;
    	}
    	int slen = strlen(str);
    	jchar* buffer = new jchar[slen];
    	int len = MultiByteToWideChar(CP_ACP,0,str,strlen(str),buffer,slen);
    	if(len>0 && len < slen)
    	{
    		buffer[len]=0;
    	}
    	jstring js = env->NewString(buffer,len);
    	delete [] buffer;
    	return js;
    }
    

      3)正常编译,就可以看到C调用了java代码

    补充:

    调用步骤分析及注意事项:

         a、加载jvm.dll动态库,然后获取里面的JNI_CreateJavaVM函数。这个步骤也可以通过在VC工程的LINK标签页里添加对jvm.lib的连接,然后在环境变量里把jvm.dll所在的路径加上去来实现。但后面这种方法在部署的时候会比前一个方法麻烦。

         b、利用构造好的参数,调用JNI_CreateJavaVM函数创建JVM。JNI_CreateJavaVM函数内部会自动根据jvm.dll的路径来获取JRE的环境,所以千万不要把jvm.dll文件拷贝到别的地方,然后再通过LoadLibrary函数导入。

         c、JVM创建成功后,JNI_CreateJavaVM函数会传出一个JNI上下文环境对象(JNIEnv),利用该对象的相关函数就可以调用JAVA类的属性和方法了。

         d、以上面的代码为例:先调用JNIEnv的FindClass方法,该函数传入一个参数,该参数就是java类的全局带包名的名称,如上面示例中的test/Demo表示test包中的Demo类。这个方法会在你创建JVM时设置的classpath路径下找相应的类,找到后就会返回该类的class对象。 Class是JAVA中的一个类,每个JAVA类都有唯一的一个静态的Class对象,Class对象包含类的相关信息。为了使FindClass方法能找到你的类,请确保创建JVM时-Djava.class.path=参数设置正确。注意:系统环境变量中的CLASSPATH对这里创建JVM没有影响,所以不要以为系统CLASSPATH设置好了相关路径后这里就不用设置了。

         e、利用FindClass返回的class对象,调用GetMethodID函数可以获得里面方法的ID,在这里GetMethodID函数传入了三个参数:第一个参数是class对象,因为方法属于某个具体的类;第二个参数是方法的名称;第三个参数是方法的签名,这个签名可以在前面3.3中介绍的方法获得。

         f、利用class对象,可以通过调用AllocObject函数获得该class对象对应类的一个实例,即Demo类的对象。

         g、利用上面获取的函数ID和Demo类的对象,就可以通过CallObjectMethod函数调用相应的方法,该函数的参数跟printf函数的参数一样,个数是不定的。第一个参数是类的对象;第二个参数是要调用的方法的ID;后面的参数就是需要传给调用的JAVA类方法的参数,如果调用的JAVA类方法没有参数,则调用CallObjectMethod时传前两个参数就可以了。

         h、从上面的示例中可以看到,在调用JAVA的方法前,构造传入的字符串时,用到了NewJString函数;在调用该方法后,对传出的字符串调用了JstringToCString函数。这是由于Java中所有的字符都是Unicode编码,但是在本地方法中,例如用VC编写的程序,如果没有特殊的定义一般都没有使用Unicode的编码方式。为了让本地方法能够访问Java中定义的中文字符及Java访问本地方法产生的中文字符串,定义了两个方法用来做相互转换。

         i、避免在被调用的JAVA类中使用静态final成员变量,因为在C++中生成一个JAVA类的对象时,静态final成员变量不会像JAVA中new对象时那样先赋值。如果出现这种情况,在C++中调用该对象的方法时会发现该对象的静态final成员变量值全为0或者null(根据成员变量的类型而定)。

    参考网址:http://public0821.iteye.com/blog/423941

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