java native方法及JNI实例

男娘i 2022-07-13 06:47 161阅读 0赞

**本文转载至  http://blog.csdn.net/xw13106209/article/details/6989415 支持原版**

## 1.参考文献： ##

[http://blog.csdn.net/youjianbo\_han\_87/article/details/2586375][http_blog.csdn.net_youjianbo_han_87_article_details_2586375]

[http://blog.csdn.net/yangjiali014/article/details/1633017][http_blog.csdn.net_yangjiali014_article_details_1633017]

[http://blog.chinaunix.net/space.php?uid=7437948&do=blog&id=2054823][http_blog.chinaunix.net_space.php_uid_7437948_do_blog_id_2054823]

[http://www.iteye.com/topic/72543][http_www.iteye.com_topic_72543]

[http://www.enet.com.cn/article/2007/1029/A20071029886398.shtml][http_www.enet.com.cn_article_2007_1029_A20071029886398.shtml]

[http://blog.csdn.net/heqingrong623/article/details/3906350][http_blog.csdn.net_heqingrong623_article_details_3906350]

参考1:[用JNI调用C或C++动态联接库原来如此简单][JNI_C_C]

参考2：[JNI技术实践小结][JNI]

参考3：[jni简单实例][jni]

## 2.概述 ##

今天在看[Java][]多线程编程的时候，发现Thread这个类中有多个native方法，以前从来没有见过这种方法，因此对于比较好奇，查阅了一些资料，现在整理一下，以作备忘。

### 2.1.native关键字用法 ###

native是与C++联合开发的时候用的！ **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。总而言之：

1.  native 是用做java 和其他语言（如c++）进行协作时使用的，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，我们只需要知道这个方法已经被实现即可。
3.  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。
4.  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

### 2.2JNI简介 ###

native方法是通过java中的JNI实现的。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，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。

**目前java与dll交互的技术主要有3种：jni，jawin和jacob。**Jni（[Java ][Java 1]Native Interface）是sun提供的java与系统中的原生方法交互的技术（在windows\\[Linux][]系统中，实现java与native method互调）。目前只能由c/c++实现。后两个都是sourceforge上的开源项目，同时也都是基于jni技术的windows系统上的一个应用库。Jacob（Java-Com Bridge）提供了java程序调用microsoft的com对象中的方法的能力。而除了com对象外，jawin（Java/Win32 integration project）还可以win32-dll动态链接库中的方法。**就功能而言：jni >> jawin>jacob，其大致的结构如下图：**

![b4e7dd22-e186-3205-be0f-5135ac8c9cd5.png][]

**就易用性而言，正好相反：jacob>jawin>>jni。**

Jvm封装了各种[操作系统][Link 1]实际的差异性的同时，提供了jni技术，使得开发者可以通过java程序（代码）调用到操作系统相关的技术实现的库函数，从而与其他技术和系统交互，使用其他技术实现的系统的功能；同时其他技术和系统也可以通过jni提供的相应原生接口开调用java应用系统内部实现的功能。

在windows系统上，一般可执行的应用程序都是基于native的PE结构，windows上的jvm也是基于native结构实现的。Java应用体系都是构建于jvm之上。

![b9093e57-384b-375d-9265-2ee0769294f2.png][]

Jni对于应用本身来说，可以看做一个代理模式。对于开发者来说，需要使用c/c++来实现一个代理程序（jni程序）来实际操作目标原生函数，java程序中则是jvm通过加载并调用此jni程序来间接地调用目标原生函数。

![29349bd2-3cfd-3bc3-afb4-5afb2452524e.png][]

### 2.3JN的书写步骤 ###

1.  编写带有native声明的方法的java类，生成.java文件
2.  使用javac命令编译所编写的java类，生成.class文件
3.  使用javah -jni java**类名**生成扩展名为h的头文件，也即生成.h文件
4.  使用C/C++（或者其他编程想语言）实现本地方法，创建.h文件的实现，也就是创建.cpp文件实现.h文件中的方法
5.  将C/C++编写的文件生成动态连接库，生成dll文件

## 3.JNI实例 ##

下列是所有操作都是在目录： **D:\\JNI **下进行的，这样做的好处是便于控制。还有另外一个要求是我们的java类不含包名，当前我只测试成功不含包名的类型。

### 3.1.编写带有native声明的方法的java类：HelloWorld.java ###

**\[java\]**  [view plain][]   [copy][view plain]

1.  **public** **class** HelloWorld \{  
2.      **public** **native** **void** displayHelloWorld();// java native方法申明  
3.    
4.      **static** \{  
5.          System.loadLibrary("HelloWorldImpl");// 装入动态链接库，"HelloWorldImpl"是要装入的动态链接库名称。  
6.      \}  
7.    
8.      **public** **static** **void** main(String\[\] args) \{  
9.          // TODO Auto-generated method stub  
10.         HelloWorld helloWorld = **new** HelloWorld();  
11.         helloWorld.displayHelloWorld();  
12.     \}  
13. \}

### 3.2.使用javac命令编译所编写的java类 ###

**\[java\]**  [view plain][]   [copy][view plain]

1.  d:\\JNI>javac HelloWorld.java

执行完上述命令以后生成 **D:\\JNI\\HelloWorld.class**文件

### 3.3.使用javah -jni java类名生成扩展名为h的头文件 ###

**\[java\]**  [view plain][]   [copy][view plain]

1.  d:\\JNI>javah -jni HelloWorld

执行完上述命令以后生成 **D:\\JNI\\HelloWorld.h**文件，该文件内容如下：

**\[java\]**  [view plain][]   [copy][view plain]

1.  /\* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated \*/  
2.  \#include <jni.h>  
3.  /\* Header for class HelloWorld \*/  
4.    
5.  \#ifndef \_Included\_HelloWorld  
6.  \#define \_Included\_HelloWorld  
7.  \#ifdef \_\_cplusplus  
8.  extern "C" \{  
9.  \#endif  
10. /\* 
11.  \* Class:     HelloWorld 
12.  \* Method:    displayHelloWorld 
13.  \* Signature: ()V 
14.  \*/  
15. JNIEXPORT **void** JNICALL Java\_HelloWorld\_displayHelloWorld  
16.   (JNIEnv \*, jobject);  
17.   
18. \#ifdef \_\_cplusplus  
19. \}  
20. \#endif  
21. \#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

### 3.4.使用C/C++实现本地方法 ###

创建HelloWorldImpl.cpp，代码如下所示：

**\[java\]**  [view plain][]   [copy][view plain]

1.  \#include "HelloWorld.h"  
2.  \#include <stdio.h>  
3.  \#include <jni.h>  
4.  /\* 
5.   \* Class:     HelloWorld 
6.   \* Method:    displayHelloWorld 
7.   \* Signature: ()V 
8.   \*/  
9.  JNIEXPORT **void** JNICALL Java\_HelloWorld\_displayHelloWorld  
10.   (JNIEnv \*, jobject)  
11.  \{  
12.     printf("Hello World!\\n");  
13.     **return**;  
14. \}

### 3.5.将C/C++编写的文件生成动态连接库 ###

将 **D:\\Program Files\\Java\\jdk1.6.0\_26\\include\\jni.h**和 **D:\\Program Files\\Java\\jdk1.6.0\_26\\include\\win32\\jni\_md.h**这两个文件拷贝到 **D:\\JNI\\**目录下。与HelloWorldImpl.cpp同目录，目录结构如下图所示：

![0_13217054802DFm.gif][]

### 3.7 执行 cl/LD D:\\JNI\\HelloWorldImpl.cpp  得到HelloWorldImpl.dll文件 ###

我使用的是visual studio 2010，要使用其中的cl命令，必须打开visual studio 命令行，如下图所示：

![0_1321705839zhK8.gif][]

然后再命令行中输入如下命令

**\[java\]**  [view plain][]   [copy][view plain]

1.  cl/LD D:\\JNI\\HelloWorldImpl.cpp

具体如下图所示：

![0_1321705922dliG.gif][]  
执行完上述命令以后，我们在C:\\Program Files (x86)\\Microsoft Visual Studio 10.0\\VC可以看到生成的四个文件，分别是：

*  HelloWorldImpl.dll
 *  HelloWorldImpl.exp
 *  HelloWorldImpl.lib
 *  HelloWorldImpl.obj

将其中的HelloWorldImpl.dll拷贝到 **D:\\JNI\\**目录下。

### 3.8.执行class得到结果 ###

在cmd中运行：

**\[java\]**  [view plain][]   [copy][view plain]

1.  d:\\JNI>java HelloWorld

具体如下图所示：

![0_13217061542EyJ.gif][]

## 4.在eclipse下运行 ##

*  4.1在eclipse下创建一个叫做jnitest的project
 *  4.2添加一个同3.1一样的HelloWorld.java
 *  4.3保存HelloWorld.java以后在jnitest\\bin目录下会生成HelloWorld.class。
 *  4.4根据根据HelloWorld.class生成HelloWorld.h文件
 *  4.5创建HelloWorldImpl.cpp来实现HelloWorld.h中的方法
 *  4.6使用Visual studio 2010生成HelloWorldImpl.dll
 *  4.7在Eclipse中运行HelloWorld程序，报错如下：

**\[java\]**  [view plain][]   [copy][view plain]

1.  java.lang.UnsatisfiedLinkError: no HelloWorldImpl in java.library.path  
2.      at java.lang.ClassLoader.loadLibrary(ClassLoader.java:1738)  
3.      at java.lang.Runtime.loadLibrary0(Runtime.java:823)  
4.      at java.lang.System.loadLibrary(System.java:1028)  
5.      at HelloWorld.<clinit>(HelloWorld.java:6)

*  4.8将HelloWorldImpl.dll拷贝到C:\\Windows\\System32
 *  4.9再次执行HelloWorld程序，程序正常运行，console输出“Hello World!”

[http_blog.csdn.net_youjianbo_han_87_article_details_2586375]: http://blog.csdn.net/youjianbo_han_87/article/details/2586375
[http_blog.csdn.net_yangjiali014_article_details_1633017]: http://blog.csdn.net/yangjiali014/article/details/1633017
[http_blog.chinaunix.net_space.php_uid_7437948_do_blog_id_2054823]: http://blog.chinaunix.net/space.php?uid=7437948&do=blog&id=2054823
[http_www.iteye.com_topic_72543]: http://www.iteye.com/topic/72543
[http_www.enet.com.cn_article_2007_1029_A20071029886398.shtml]: http://www.enet.com.cn/article/2007/1029/A20071029886398.shtml
[http_blog.csdn.net_heqingrong623_article_details_3906350]: http://blog.csdn.net/heqingrong623/article/details/3906350
[JNI_C_C]: http://blog.chinaunix.net/space.php?uid=13756968&do=blog&id=2873440
[JNI]: http://www.iteye.com/topic/304594
[jni]: http://www.cnblogs.com/sunnychuh/archive/2011/07/17/2108852.html
[Java]: http://lib.csdn.net/base/javase
[Java 1]: http://lib.csdn.net/base/java
[Linux]: http://lib.csdn.net/base/linux
[b4e7dd22-e186-3205-be0f-5135ac8c9cd5.png]: /images/20220713/9d0833e0e9c443ac8ef85ecef36881c7.png
[Link 1]: http://lib.csdn.net/base/operatingsystem
[b9093e57-384b-375d-9265-2ee0769294f2.png]: /images/20220713/21e161a9d49c440b9036917516c7bb5e.png
[29349bd2-3cfd-3bc3-afb4-5afb2452524e.png]: /images/20220713/8e743b62ee3e4a5da0a8d012ac17a4e1.png
[view plain]: http://blog.csdn.net/xw13106209/article/details/6989415#
[0_13217054802DFm.gif]: /images/20220713/54bad93ae7f74c8891f18831c6c26523.png
[0_1321705839zhK8.gif]: /images/20220713/7708b5c3a3d64f54bcdd61521b2e4e67.png
[0_1321705922dliG.gif]: /images/20220713/2f4bc3415eea4f93bf513d5cee0c7fb7.png
[0_13217061542EyJ.gif]: /images/20220713/ef9a3d2fd1ba490aaa3f2154c383ff6d.png