Linux下JNI实现

小鱼儿 2022-05-12 16:14 167阅读 0赞

Linux下JNI实现 (2012-05-17 16:52)

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[Linux下JNI实现][Linux_JNI]

*  **发布于:** *2010 五月 07*
 *  **作者:**[Simon\_fu][Simon_fu]
 *  **目录:** [C/C++][C_C], [Java][]*, ... [Linux][][技术][Link 2]*
 *  **评论:** [0 条评论][0]

最近研究Android，涉及到JNI调用。虽然我对Java语言有所了解，但是还没有接触过JNI。今天在[Unix Center][]的Ubuntu 上面用JNI实现了“经典”的“Hello world”程序。通过这个简单的程序把JNI的一些小知识进行一下总结。

什么是JNI

JNI是Java native interface的简写，可以译作Java原生接口。Java可以通过JNI调用C/C++的库，这对于那些对性能要求比较高的Java程序无疑是一个 福音。

使用JNI也是有代价。大家都知道JAVA程序是运行在JVM之上的，可以做到平台无关。但是如果Java程序通过JNI调用了原生的代码（比如 c/c++等），则Java程序就丧失了平台无关性。最起码需要重新编译原生代码部分。所以应用JNI需要好好权衡，不到万不得已，请不要选择JNI，可 以选择替代方案，比如TCP/IP进行进程间通讯等等。这也是为什么谷歌的Android平台的底层虽然用JNI实现，但是他不建议开发人员用JNI来开 发Android上面的应用的原因。将会丧失Android上面的应用程序平台无关性。

JNI的简单示例

下面我就用JNI实现一个经典的“Hello World”程序。该程序在Java中通过JNI调用c函数实现“Hello World”的输出。创建该程序分为以下步骤：

1、创建一个Java程序（HelloWorld.java）定义原生的c/c++函数。

2、用javac编译HelloWorld.java生成HelloWorld.class。

3、用javah带-jni参数编译HelloWorld.class生成HelloWorld.h文件，该文件中 定义了c的函数原型。在实现c函数的时候需要。

4、创建HelloWorld.c，实现HelloWorld.h定义的函数。

5、编译HelloWorld.c生成libHelloWorld.so。

6、在java虚拟机运行java程序HelloWorld。 ![Linux下JNI实现][Linux_JNI 1]

下面我们就一步一步来实现这个程序。

创建HelloWorld.java

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

注意print方法的声明，关键字native表明该方法是一个原生代码实现的。另外注意static代码段的 System.loadLibrary调用，这段代码表示在程序加载的时候，自动加载libHelloWorld.so库。

编译HelloWorld.java

在命令行中运行如下命令：

javac HelloWorld.java

在当前文件夹编译生成HelloWorld.class。

生成HelloWorld.h

在命令行中运行如下命令：

javah -jni HelloWorld

在当前文件夹中会生成HelloWorld.h。打开HelloWorld.h将会发现如下代码：

\#include <jni.h>   
\#ifndef \_Included\_HelloWorld   
\#define \_Included\_HelloWorld   
\#ifdef \_\_cplusplus    
extern " C" \{   
\#endif   
  
JNIEXPORT    
  
void JNICALL Java\_HelloWorld\_print (JNIEnv \*, jobject);   
  
\#ifdef \_\_cplusplus   
  
\} \#endif \#endif

该文件中包含了一个函数Java\_HelloWorld\_print的声明。这里面包含两个参数，非常重要，后面讲 实现的时候会讲到。

实现HelloWorld.c

创建HelloWorld.c文件输入如下的代码：

\#include <jni.h>   
\#include <stdio.h>   
\#include " HelloWorld.h"   
  
JNIEXPORT  void JNICALL Java\_HelloWorld\_print(JNIEnv \*env, jobject obj)   
\{  
       printf(" Hello World!\\n");   
\}

注意必须要包含jni.h头文件，该文件中定义了JNI用到的各种类型，宏定义等。

另外需要注意Java\_HelloWorld\_print的两个参数，本例比较简单，不需要用到这两个参数。但是这 两个参数在JNI中非常重要。

env代表java虚拟机环境，Java传过来的参数和c有很大的不同，需要调用JVM提供的接口来转换成C类型 的，就是通过调用env方法来完成转换的。

obj代表调用的对象，相当于c++的this。当c函数需要改变调用对象成员变量时，可以通过操作这个对象来完成。

编译生成libHelloWorld.so

在Linux下执行如下命令来完成编译工作：

cc -I/usr/lib/jvm/java-6-sun/include/linux/ -I/usr/lib/jvm/java-6-sun/include/ -fPIC -shared -o libHelloWorld.so HelloWorld.c

在当前目录生成libHelloWorld.so。注意一定需要包含Java的include目录（请根据自己系统 环境设定），因为Helloworld.c中包含了jni.h。

另外一个值得注意的是在HelloWorld.java中我们LoadLibrary方法加载的是 “HelloWorld”，可我们生成的Library却是libHelloWorld。这是Linux的链接规定的，一个库的必须要是：lib+库 名+.so。链接的时候只需要提供库名就可以了。

运行Java程序HelloWorld

大功告成最后一步，验证前面的成果的时刻到了：

java HelloWorld

如果你这步发生问题，如果这步你收到java.lang.UnsatisfiedLinkError异常，可以通过 如下方式指明共享库的路径：

java -Djava.library.path='.' HelloWorld

当然还有其他的方式可以指明路径请参考《[在Linux平台下使用JNI][Linux_JNI 2]》。

我们可以看到久违的“Hello world!”输出了。

总结

本文只是一个JNI简单调用，当然JNI还有很多东西需要学习。如有错误之处请不吝指教。

参考文章：

[在Linux平台下使用JNI][Linux_JNI 2]

[The Java Native Interface Programmer’s Guide and Specification][The Java Native Interface Programmer_s Guide and Specification]

[JNI编程指南－中文版][JNI]

[Link 1]: http://blog.chinaunix.net/space.php?uid=22166872&do=tag
[linux]: http://blog.chinaunix.net/space.php?uid=22166872&do=tag&id=428911
[jni]: http://blog.chinaunix.net/space.php?uid=22166872&do=tag&id=228595
[Linux_JNI]: http://my.unix-center.net/%7ESimon_fu/?p=359
[Simon_fu]: http://my.unix-center.net/%7ESimon_fu/?author=2
[C_C]: http://my.unix-center.net/%7ESimon_fu/?cat=82
[Java]: http://my.unix-center.net/%7ESimon_fu/?cat=125
[Linux]: http://my.unix-center.net/%7ESimon_fu/?cat=69
[Link 2]: http://my.unix-center.net/%7ESimon_fu/?cat=3
[0]: http://my.unix-center.net/%7ESimon_fu/?p=359#respond
[Unix Center]: http://www.unix-center.net/
[Linux_JNI 1]: /images/20220504/e128810c066c4ded9d0629748be3c769.png
[Linux_JNI 2]: http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/l-linux-jni/
[The Java Native Interface Programmer_s Guide and Specification]: http://www.163disk.com/fileview_106625.html
[JNI]: http://www.163disk.com/fileview_114835.html