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JNI使用技巧点滴

摘要

本文为在 32 位 Windows 平台上实现 Java 本地方法提供了实用的示例、步骤和准则。本文中的示例使用 Sun Microsystems 公司创建的 Java Development Kit (JDK) 版本 <?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />1.4.1。用 C 语言编写的本地代码是用 Microsoft Visual C++ 编译器编译生成。

简介

近日,由于项目需要,要在WEB页面实现图像转换功能,而VC在图像转换方面有着得天独厚的优势。我们首先用VC封装出图像转换的DLL,然后用JAVA的本地化方法JNI调用用于图像转换的DLL,最后用JavaBean调用JNI生成的DLL。

<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

通过近几天在网上找资料和自己的摸索,收获很多,现总结如下,让以后做这方面的人少走弯路。

一.JAVA部分

1.无包的情况:

实例一:

public class MyNative

{

static

     {

System.loadLibrary( "MyNative" );

}

public native static void HelloWord();

     public native static String cToJava();

}

说明:

1)    在JAVA程序中,首先需要在类中声明所调用的库名称System.loadLibrary( String libname );,在库的搜寻路径中定位这个库。定位库的具体操作依赖于操作系统。在windows下,首先从当前目录查找,然后再搜寻”PATH”环境变量列出的目录。如果找不到该库,则会抛出UnsatisfiedLinkError。

2) 这里加载的是JNI生成的DLL,而不是其他生成的DLL的名称。?在这里,库的扩展名字可以不用写出来,究竟是DLL还是SO,由系统自己判断。

3) 还需要对将要调用的方法做本地声明,关键字为native。并且只需要声明,而不需要具体实现。?实现放在C中实现,稍后将做说明。

4) 如果加了static,表明是静态方法。如果不加,表明是一般的方法。加与不加,生成的头文件中有一个参数不同。稍后将做说明。

现在开始编译它:

用javac MyNative.h编译它,生成对应的class文件。

用javah MyNative ,就会生成对应的MyNative.h头文件。剩下的是就开始交给VC来完成了(我们用VC来实现对应的C实现部分)。

2. 有包的情况:

实例二:

package? com..myNative;

public class MyNative

{

static

{

System.loadLibrary( "MyNative" );

}

public native static void HelloWord();

public native static String cToJava();

}

其他与上面相同,就是在用javac和javah时有所不同。对于有包的情况一定要注意这一点,开始时我的程序始终运行都不成功,问题就出在这里。

javac ./com/myNative/MyNative.java

javah com.myNative.MyNative

上面一句就不用解释了。对下面的一句解释一下:本类的前面均是包名。这样生成的头文件就是:com.myNative.MyNative.h。 开始时,在这种情况下我用javah MyNative生成的头文件始终是MyNative.h。在网上查资料时,看见别人的头文件名砸那长,我的那短。但不知道为什么,现在大家和我一样知道为什么了吧。:)。有时还需要带上路径。具体查看javah的语法。

二.C实现部分

刚才用javah MyNative生成的MyNative.h头文件内容如下:

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */

#include

/* Header for class MyNative */

#ifndef _Included_MyNative

#define _Included_MyNative

#ifdef __cplusplus

extern "C" {

#endif

/*

* Class: MyNative

* Method:HelloWord

* Signature: ()V

 */

JNIEXPORT void JNICALL Java_MyNative_HelloWord (JNIEnv *, jclass);

/*

* Class: MyNative

* Method: cToJava

* Signature: ()Ljava/lang/String;

 */

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_MyNative_cToJava? (JNIEnv *, jclass);

#ifdef __cplusplus

}

#endif

#endif

接下来,就是如何实现它了。其实,用JNI作出的东西也是DLL,被JAVA所调用。

在具体实现的时候,我们只关心两个函数原型:

JNIEXPORT void JNICALL Java_MyNative_HelloWord(JNIEnv *, jclass);和JNIEXPORT jstring JNICALL Java_MyNative_cToJava(JNIEnv *, jclass);

现在让我们开始激动人心的第一步吧 : ) 。在project里面选择win32 Dynamic-link Library,然后点击下一步,其余的取默认。如果不取默认的,将会有dllmain()函数。取空DLL工程的话,将无这个函数。我在这里取的是空。

然后选择new->File->C++ Source? File,生成一个空*.cpp文件。我们把他取名为MyNative。把JNIEXPORT void JNICALL Java_MyNative_HelloWord(JNIEnv *, jclass);和JNIEXPORT jstring JNICALL Java_MyNative_cToJava(JNIEnv *, jclass);拷贝到CPP文件中去。然后把头文件包含进来。

生成的MyNative.cpp内容如下:

#include

#include "MyNative.h"

        JNIEXPORT void JNICALL Java_MyNative_HelloWord? (JNIEnv *env, jclass jobject)

{

                   printf("hello word!/n");

}

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_MyNative_cToJavaJNIEnv *env, jclass obj)

{

                   jstring jstr;

                  char str[]="Hello,word!/n";

                   jstr=env->NewStringUTF(str);

                  return jstr;

 }

在编译前一定要注意下列情况。

注意:一定要把SDK中的include文件夹中(和它下面的win32文件夹下的头文件)的几个头文件拷贝到VC的include文件夹中。或者在VC的tools/options/directories中设置,把头文件给包含进来。

对程序的一点解释:

1)      前文不是说过,加了static和不加只是一个参数的区别吗。就是jclass的不同,不加static这里就是jobject。也就是JNIEXPORT void JNICALL Java_MyNative_HelloWord(JNIEnv *env, jobject obj)。

2)      这里JNIEXPORT和JNICALL都是JNI的关键字,表示此函数是要被JNI调用的。而jstring是以JNI为中介使JAVA的String类型与本地的string沟通的一种类型,我们可以视而不见,就当做String使用(具体对应见表一)。函数的名称是JAVA_再加上java程序的package路径再加函数名组成的(参见有包的情况)。参数中,我们也只需要关心在JAVA程序中存在的参数,至于JNIEnv*和jclass我们一般没有必要去碰它。

3)      NewStringUTF()是JNI函数,从一个包含UTF格式编码字符的char类型数组中创建一个新的jstring对象。

4)       以上程序片断jstr=env->NewStringUTF(str);是C++中的写法,不必使用env指针。因为JNIEnv函数的C++版本包含有直接插入成员函数,他们负责查找函数指针。而对于C的写法,应改为:jstr=(*env)->NewStringUTF(env,str);因为所有JNI函数的调用都使用env指针,它是任意一个本地方法的第一个参数。env指针是指向一个函数指针表的指针。因此在每个JNI函数访问前加前缀(*env)->,以确保间接引用函数指针。

在C和Java编程语言之间传送值时,需要理解这些值类型在这两种语言间的对应关系。这些都在头文件jni.h中,用typedef语句声明了这些类在目标平台上的代价类。头文件也定义了常量如:JNI_FALSE=0 和JNI_TRUE=1;表一说明了Java类型和C类型之间的对应关系。

表一  Java类型和C类型

Java编程语言

C编程语言

字节

boolean

jboolean

1

byte

jbyte

1

char

jchar

2

short

jshort

2

int

jint

4

long

jlong

8

float

jfloat

4

double

jdouble

8

现在开始对所写的程序进行编译。选择build->rebuild all对所写的程序进行编译。点击build->build MyNative.DLL生成DLL文件。

也可以用命令行cl来编译。具体参看其他书籍。

再次强调(曾经为这个东西大伤脑筋):DLL放置地方

1)     当前目录。

2)      放在path所指的路径中

3)      自己在path环境变量中设置一个路径,要注意所指引的路径应该到.dll文件的上一级,如果指到.dll,则会报错。

下面就开始测试我们的所写的DLL吧(假设DLL已放置正确)。

public class mytest

{

          public static void main(String[] args)

{

                    MyNative a=new MyNative();

a.HelloWord();

System.out.println(a.cToJava());

}

}

注意也要把MyNative.class放在与mytest.java同一个路径下。现在开始编译运行mytest,是不是在DOS窗口上输出:

Hello word!

Hello,world!

以上是我们通过JNI方法调用的一个简单C程序。但在实际情况中要比这复杂的多。特别是在通过JNI调用其他DLL时,还有很多的地方需要注意。

现在开始来讨论包含包的情况,步骤与上面的相同,只是有一点点不同。我们来看其中的一个函数。

JNIEXPORT void JNICALL Java_com_MyNative_MyNative_HelloWord (JNIEnv *env, jclass jobject)

{

                         printf("hello word!/n");

         }

我们来观察函数名称。函数的名称是JAVA_再加上java程序的package路径再加函数名组成的。现在这句话应该理解了吧。

我们也写一个程序来测试包含包的情况。程序略。

javac ./com/MyNative/mytest.java

java mytest

是不是在DOS窗口上也显示同样的内容:)。

这次,就到这里吧,下一讲将讲述JNI调用其他DLL时应该注意的地方,同时会给出一个具体的例子。也将会给出一个UNICODE编码和ASCII编码之间互相转换的通用函数。如果有什么疑问可以与我交流:normalnotebook@126.com

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