JNI 简单示例

朱雀 2021-06-12 20:36 619阅读 0赞

JNI即Java Native Interface(Java本地接口)，是一个协议，主要作用为：实现Java调用c/c++代码（类库），或者C/C++调用Java代码。本文主要介绍通过JNI实现java调用C/C++

通过Java jni来调用native code，需要如下几个步骤：

1.  编写java代码，使用native关键字声明本地方法接口（例如：native void printstr(String str);），以及指定加载的C/C++库（System.load("/data/javaJNI.so");）；
2.  javac编译出class文件，然后在用javah导出头文件；
3.  编写C/C++代码，实现本地方法接口；
4.  将native code编译成shared library供Java调用；

接下来我们看一个例子：

1）java代码：JavaJNI.java

public class JavaJNI {
    	static{
    	    System.load("/data/javaJNI.so");
    	}
    	
    	native void printstr();
    	native void printstr(String str);
    
    	public static void main(String[] args) {
    		JavaJNI javaJNI = new JavaJNI();
    	    javaJNI.printstr();
    	    javaJNI.printstr("wo shi ben di diao yong ce shi");
    	}
    }

这里声明了两个本地方法接口；同时指定了将来C/C++实现了本地方法接口的动态库路径。

2）编译、导出头文件：

$ pwd
    /data/kevinliu/jni
    
    $ javac JavaJNI.java
    $ javah JavaJNI
    $ ll
    -rw-r--r-- 1 root root 521 Oct 12 10:48 JavaJNI.class
    -rw-r--r-- 1 root root 557 Oct 12 10:48 JavaJNI.h
    -rw-r--r-- 1 root root 324 Oct 12 10:46 JavaJNI.java

注：javah后面跟得是类全路径。这里生成的JavaJNI.h是自动生成的，我们大致看下内容：

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
    #include <jni.h>
    /* Header for class JavaJNI */
    
    #ifndef _Included_JavaJNI
    #define _Included_JavaJNI
    #ifdef __cplusplus
    extern "C" {
    #endif
    /*
     * Class:     JavaJNI
     * Method:    printstr
     * Signature: ()V
     */
    JNIEXPORT void JNICALL Java_JavaJNI_printstr__
      (JNIEnv *, jobject);
    
    /*
     * Class:     JavaJNI
     * Method:    printstr
     * Signature: (Ljava/lang/String;)V
     */
    JNIEXPORT void JNICALL Java_JavaJNI_printstr__Ljava_lang_String_2
      (JNIEnv *, jobject, jstring);
    
    #ifdef __cplusplus
    }
    #endif
    #endif

3）编写C代码，实现对应的方法：JavaJNI.c

#include "JavaJNI.h"
    #include <stdio.h>
    
    JNIEXPORT void JNICALL Java_JavaJNI_printstr__(JNIEnv *env, jobject obj) {
      printf("%s\n","hello jni");
      return;
    }
    
    JNIEXPORT void JNICALL Java_JavaJNI_printstr__Ljava_lang_String_2(JNIEnv *env, jobject obj, jstring string){
      const char *str = (*env)->GetStringUTFChars(env,string,0);
      printf("%s\n",str);
    }

*  导入刚才生成的头文件；
 *  头文件中的方法实现，直接将头文件中的方法原型复制过来加以实现即可，注意添加形参变量；

4）编译c，生成动态链接库：

首先，我们先编一下JavaJNI.c，看是否有语法错误：

$ gcc -c JavaJNI.c
    $ ll
    -rw-r--r-- 1 root root  353 Oct 12 10:48 JavaJNI.c
    -rw-r--r-- 1 root root  521 Oct 12 10:48 JavaJNI.class
    -rw-r--r-- 1 root root  557 Oct 12 10:48 JavaJNI.h
    -rw-r--r-- 1 root root  324 Oct 12 10:46 JavaJNI.java
    -rw-r--r-- 1 root root 1712 Oct 12 10:49 JavaJNI.o
    
    $ rm -rf JavaJNI.o

生成动态链接库：

$ find / -name jni.h
    /usr/local/lib/gcc/x86_64-unknown-linux-gnu/4.8.5/include/jni.h
    /usr/java/jdk1.8.0_121/include/jni.h
    
    $ gcc -fPIC -shared -I/usr/java/jdk1.8.0_121/include -I/usr/java/jdk1.8.0_121/include/linux -o javaJNI.so JavaJNI.c
    $ ll
    total 24
    -rw-r--r-- 1 root root  353 Oct 12 10:48 JavaJNI.c
    -rw-r--r-- 1 root root  521 Oct 12 10:48 JavaJNI.class
    -rw-r--r-- 1 root root  557 Oct 12 10:48 JavaJNI.h
    -rw-r--r-- 1 root root  324 Oct 12 10:46 JavaJNI.java
    -rwxr-xr-x 1 root root 7954 Oct 12 10:51 javaJNI.so

5）运行：

$ pwd
    /data/kevinliu/jni
    $ mv javaJNI.so /data
    $ java JavaJNI
    hello jni
    wo shi ben di diao yong ce shi

到这里，我们就完成了通过jni让java调用C代码。接下来，我们试试java调用C++代码。

1）java代码：JavaJNI.java

同上

2）编译、导出头文件：

同上

3）编写C++代码，实现对应的方法：JavaJNI.cpp

#include "JavaJNI.h"
    #include <iostream>
    
    using namespace std;
    
    JNIEXPORT void JNICALL Java_JavaJNI_printstr__(JNIEnv *env, jobject obj) {
      cout<<"hello jni cpp..."<<endl;
      return;
    }
    
    JNIEXPORT void JNICALL Java_JavaJNI_printstr__Ljava_lang_String_2(JNIEnv *env, jobject obj, jstring string){
      const char *str = env->GetStringUTFChars(string,0);
      cout<<str<<endl;
    }

这里需要注意JNIEnv 的使用：

对于JNIEnv \*env来说，在C中调用：(\*env)->NewStringUTF(env, "Hello from JNI!");  
而在C++中如果按照上述调用则会发生'base operand of '->' has non-pointer type '\_JNIEnv''错误，需要如下调用：  
env->NewStringUTF("Hello from JNI!");  
原因：参见jni.h中对于JNIEnv的定义：  
\#if defined(\_\_cplusplus)  
typedef \_JNIEnv JNIEnv;  
\#else  
typedef const struct JNINativeInterface\* JNIEnv;  
\#endif

4）编译c++，生成动态链接库：

$ g++ -c JavaJNI.cpp 
    JavaJNI.cpp: In function ‘void Java_JavaJNI_printstr__Ljava_lang_String_2(JNIEnv*, jobject, jstring)’:
    JavaJNI.cpp:12:27: error: base operand of ‘->’ has non-pointer type ‘JNIEnv {aka _Jv_JNIEnv}’
       const char *str = (*env)->GetStringUTFChars(env,string,0);
    #需要按照上面的方式改动env
    
    
    $ g++ -fPIC -shared -I/usr/java/jdk1.8.0_121/include -I/usr/java/jdk1.8.0_121/include/linux -o javaJNI.so JavaJNI.cpp
    
    $ ll
    -rw-r--r-- 1 root root  521 Oct 12 10:48 JavaJNI.class
    -rw-r--r-- 1 root root  370 Oct 12 10:56 JavaJNI.cpp
    -rw-r--r-- 1 root root  557 Oct 12 10:48 JavaJNI.h
    -rw-r--r-- 1 root root  324 Oct 12 10:46 JavaJNI.java
    -rwxr-xr-x 1 root root 8638 Oct 12 10:57 javaJNI.so

5）运行：

$ mv javaJNI.so /data
    $ java JavaJNI
    hello jni cpp...
    wo shi ben di diao yong ce shi

最后

*  System.load(这里是.so的绝对路径);
 *  System.loadLibrary(这里是.so的文件名），系统会自动匹配，但是.so文件需要放在java.library.path路径中，该路径可以通过System.getProperty(“java.library.path”)查看，我也不是很懂，就不误导大家了;