Java调用so文件[通俗易懂]

全栈程序员站长

发布于 2022-11-04 20:23:08

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发布于 2022-11-04 20:23:08

文章被收录于专栏：全栈程序员必看

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

公司的硬件让我帮忙调用一个so文件，想着一直都没机会自己写一个jni，于是就答应了，在调用的过程中还踩了不少坑，特地写一篇博客记录一下。

一、使用技术

原本是想直接用java自带的jni，但是我们硬件只给了一个so文件，而且里面的函数命名等规则不符合java的jni调用标准，于是就打算使用框架jna来调用。

JNA就是建立在JNI之上，它简化了Java调用原生函数的过程。JNA提供了一个动态的C语言编写的转发器（实际上也是一个动态链接库）可以自动实现Java与C之间的数据类型映射。从性能上会比JNI技术调用动态链接库要低，但开发人员只要在一个java接口中描述目标native library的函数与结构，JNA将自动实现Java接口到native function的映射，大大降低了Java调用本体共享库的开发难度。

二、编码前准备

2.1 首先将so文件放在项目resource文件夹下:

之所以放在该目录下，是为了方便编码过程中能动态获得该文件的路径，其实so文件可以放在任意路径下，只需在加载该so文件的时候，传入的文件的路径给加载器即可。

2.2 引入jna的jar包

有两种引入方式:

一、直接在网上下载jna-3.0.9.jar,然后手动引入jar包

二、在pom.xml中引入[仅限maven项目]

    <dependency>
        <groupId>com.sun.jna</groupId>
        <artifactId>jna</artifactId>
        <version>3.0.9</version>
    </dependency>

ps: 有一个地方需要注意一下，如果你用的是idea，在jar包引入后可能还是会出现ClassNotFoundException，这个时候可以参考以下步骤:

完成上述步骤即可解决该异常

三、开始编码

3.1准备一个类，用于解析so文件

package com.appcups.energy.chargingstation.server.chargingstationsysapi.jna;

import com.sun.jna.Library;
import com.sun.jna.Native;

//继承Library，用于加载库文件
public interface Clibrary extends Library {

    // [Native.synchronizedLibrary] 阻止多线程同时访问本地代码
    Clibrary INSTANTCE = (Clibrary) Native.synchronizedLibrary(
            (Clibrary) Native.loadLibrary(
                    Clibrary.class.getResource("/secret_udp.so")
                        .getPath()
                        .substring(1)// substring(1)的原因是在Windows下获取到的路径前面会多一个斜杠，但在Linux下不会
                    , Clibrary.class
            )
    );

    // 此方法为so文件中的c语言函数1 -> int test_return_C(void);
    //  ##备注: 这里的void代表无参
    int test_return_C();

    // 此方法为so库中的c语言函数2 -> char* Decrpyt( char * input);
    // ## 备注: 这里的char* 是c语言中的指针，与java中的String相对应
    String Decrpyt(String input);
    
}

注: 对于so文件中c类型与java类型的映射关系，可以参考下图:

3.2 编写测试类

public class Demo {

    public static void main(String[] args) {
        Clibrary instance = Clibrary.INSTANTCE;
        // 方法一
        int result = instance.test_return_C();
        
        // 方法二
        String arr = instance.Decrpyt("方法二参数");
    }

}

测试完毕，可以将函数调用返回值打印到控制台，查看调用结果

四、将项目部署到Linux

我将项目直接部署到Linux是无法正常运行的，需要修改 Clibrary.java 类，因为Linux下使用getResource()方法获取到的路径是正确的，只有在Windows上调用getResource()方法才会多出一条斜杠，所以在Linux下需要将类中的.subString(1)方法的调用删掉，为了让代码兼容Windows和Linux操作系统，我将Clibrary.java 类修改为以下代码:

import com.sun.jna.Library;
import com.sun.jna.Native;

//继承Library，用于加载库文件
public interface Clibrary extends Library {
    String os = System.getProperty("os.name");  // 获取当前操作系统的类型
    int beginIndex = os != null && os.startsWith("Windows") ? 1 : 0;// windows操作系统为1 否则为0

    Clibrary INSTANTCE = (Clibrary) Native.synchronizedLibrary(
            (Clibrary) Native.loadLibrary(
                    Clibrary.class.getResource("/secret_udp.so")
                            .getPath()
                            .substring(beginIndex)
                    , Clibrary.class
            )
    );

    // 此方法为so文件中的c语言函数1 -> int test_return_C(void);
    //  ##备注: 这里的void代表无参
    int test_return_C();

    // 此方法为so库中的c语言函数2 -> char* Decrpyt( char * input);
    // ## 备注: 这里的char* 是c语言中的指针，与java中的String相对应
    String Decrpyt(String input);

}

代码通过获取当前系统的操作类型来改变调用substring的作用域，实现了兼容性。

但在代码运行时，还是报错了: