在Linux 平台下使用 JNI
平均分(25个评分)Java的出现给大家开发带来的极大的方便。但是，如果我们有大量原有的经过广泛测试的非Java 代码，将它们全部用 Java来重写，恐怕会带来巨大的工作量和长期的测试；如果我们的应用中需要访问到特定的设备，甚至是仅符合公司内部信息交互规范的设备，或某个特定的操作系统才有的特性，Java就显得有些力不从心了。面对这些问题，Sun 公司在JDK1.0 中就定义了 JNI 规范，它规定了 Java应用程序对本地方法的调用规则。
本文将一步步说明在 Linux平台下如何实现本地共享库与 Java 协同工作。HelloWorld程序是目前标准的入门第一步，那么，我也以类似的应用最为样例。
第一步，定义一个 Java 类 -- Hello. 它提供SayHello 方法：
此时应注意两点：
1.为要使用的每个本地方法编写本地方法声明，其声明方式与普通Java 方法接口没什么不同，只是必须指定 native关键字，如下所示：
publicnative void SayHello(String strName);
在这个函数中，我们将根据传进的人名，向某人问好。
2.必须显式地加载本地代码库。我们需在类的一个静态块中加载这个库：
static { System.loadLibrary("hello"); }
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再加上必要的异常处理就生成如下源文件Hello.java：
public class Hello { static { try { // 此处即为本地方法所在链接库名 System.loadLibrary("hello"); } catch(UnsatisfiedLinkError e) { System.err.println( "Cannot load hello library:
" + e.toString() ); } } public Hello() { } // 声明的本地方法 public native void SayHello(String strName); }
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编译后生成 Hello.class 文件。
第二步，生成本地链接库。具体过程如下：
1. 要为以上定义的类生成 Java本地接口头文件，需使用 javah，Java 编译器的 javah功能将根据 Hello 类生成必要的声明，此命令将生成Hello.h 文件，我们在共享库的代码中要包含它，javah不使默认内部命令，需要指明路径，它在 JDK 的 bin目录下，在我的 Linux 环境下命令如下：
/home/jbuilder/jdk1.3.1/bin/javah Hello
生成的 Hello.h 文件 内容如下所示：
#include <jni.h> #ifndef _Included_Hello #define _Included_Hello #ifdef __cplusplus extern "C" { #endif JNIEXPORT void JNICALL Java_Hello_SayHello (JNIEnv *, jobject, jstring); #ifdef __cplusplus } #endif #endif
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2. 在与 Hello.h 相同的路径下创建一个 CPP 文件Hello.cpp。内容如下：
#include "Hello.h" #include <stdio.h> // 与 Hello.h 中函数声明相同 JNIEXPORT void JNICALL Java_Hello_SayHello (JNIEnv * env, jobject arg, jstring instring) { // 从 instring 字符串取得指向字符串 UTF 编 的指针 const jbyte *str = (const jbyte *)env->GetStringUTFChars( instring, JNI_FALSE ); printf("Hello,%s
",str); // 通知虚拟机本地代 不再需要通过 str 访问 Java 字符串。 env->ReleaseStringUTFChars( instring, (const char *)str ); return; }
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所有的 JNI 调用都使用了 JNIEnv *类型的指针，习惯上在 CPP文件中将这个变量定义为evn，它是任意一个本地方法的第一个参数。env指针指向一个函数指针表，在 VC中可以直接用"->"操作符访问其中的函数。
jobject 指向在此 Java 代码中实例化的 Java 对象LocalFunction 的一个句柄，相当于 this 指针。
后续的参数就是本地调用中有 Java程序传进的参数，本例中只有一个 String 型参数。对于字符串型参数，因为在本地代码中不能直接读取Java 字符串，而必须将其转换为 C /C++ 字符串或Unicode。以下是三个我们经常会用到的字符串类型处理的函数：
const char*GetStringUTFChars(jstring string,jboolean* isCopy)
返回指向字符串 UTF编码的指针，如果不能创建这个字符数组，返回null。这个指针在调用 ReleaseStringUTFChar()函数之前一直有效。
参数：string Java 字符串对象 isCopy 如果进行拷贝，指向以 JNI_TRUE 填充的 jboolean, 否则指向以 JNI_FALSE 填充的 jboolean。 void ReleaseStringUTFChars(jstring str, const char* chars) 通知虚拟机本地代 不再需要通过 chars 访问 Java 字符串。
参数：string Java 字符串对象 chars 由 GetStringChars 返回的指针 jstring NewStringUTF(const char *utf) 返回一个新的 Java 字符串并将 utf 内容拷贝入新串，如果不能创建字符串对象， 返回 null。通常在反值类型为 string 型时用到。
参数：utf UTF 编 的字符串指针 对于数值型参数，在 C/C++ 中可直接使用，其字节宽度如下所示：
| Java | C/C++ | 字节数 |
| boolean | jboolean | 1 |
| byte | jbyte | 1 |
| char | jchar | 2 |
| short | jshort | 2 |
| int | jint | 4 |
| long | jlong | 8 |
| float | jfloat | 4 |
| double | jdouble | 8 |
对于数组型参数，
| Java | C/C++ |
| boolean[ ] | JbooleanArray |
| byte[ ] | JbyteArray |
| char[ ] | JcharArray |
| short[ ] | JshortArray |
| int[ ] | JintArray |
| long[ ] | JlongArray |
| float[ ] | JfloatArray |
| double[ ] | JdoubleArray |
对于上述类型数组，有一组函数与其对应。以下函数中Xxx 为对应类型。
xxx * GetXxxArrayElements(xxxArray array, jboolean*isCopy)
产生一个指向 Java 数组元素的 C指针。不再需要时，需将此指针传给ReleaseXxxArrayElemes。
参数：array 数组对象 isCopy 如果进行拷贝，指向以 JNI_TRUE 填充的 jboolean, 否则指向以 JNI_FALSE 填充的 jboolean。 例如： jboolean * GetBooleanArrayElements(jbooleanArray array, jboolean *isCopy) void ReleaseXxxArrayElements(xxxArray array,xxx *elems, jint mode) 通知虚拟机不再需要从 GetXxxArrayElements 得到的指针。
参数：array 数组对象 elems 不再需要的指向数组元 的指针 mode 0 ＝在更新数组元 后释放 elems 缓冲器 JNI_COMMIT ＝在更新数组元 后不释放 elems 缓冲器 JNI_ABORT ＝不更新数组元 释放 elems 缓冲器 例如：void ReleaseBooleanArrayElements(jbooleanArray array,jboolean *elems, jint mode) xxxArray NewXxxArray(jsize len) 产生一个新的数组，通常在反值类型为数组型时用到
参数：len 数组中元 的个数。 例如：jbooleanArray NewBooleanArray(jsize len)
3 ．编译生成共享库。
使用 GCC 时 , 必须通知编译器在何处查找此 Java本地方法的支持文件，并且显式通知编译器生成位置无关的代码，在我的环境中按如下过程编译：
gcc -I/home/jbuilder/jdk1.3.1/include -I/home/jbuilder/jdk1.3.1/include/linux -fPIC -c Hello.c |
生成 Hello.o
gcc -shared -Wl,-soname,libhello.so.1 -o libhello.so.1.0 Hello.o |
生成 libhello.so.1.0
接下来将生成的共享库拷贝为标准文件名
cplibhello.so.1.0 libhello.so
最后通知动态链接程序此共享文件的路径。
exportLD_LIBRARY_PATH=`pwd`:$LD_LIBRARY_PATH
4 ．编写一个简单的 Java程序来测试我们的本地方法。
将如下源码存为 ToSay.java：