简介： 本文简要介绍了 JNI 调用规范，及常用函数。并通过具体示例程序展示了实现一个本地调用的基本步骤。引言Java 的出现给大家开发带来的极大的方便。但是，如果我们有大量原有的经过广泛测试的非 Java 代码，将它们全部用 Java 来重写，恐怕会带来巨大的工作量和长期的测试；如果我们的应用中需要访问到特定的设备，甚至是仅符合公司内部信息交互规范的设备，或某个特定的操作系统才有的特性，Java 就显得有些力不从心了。面对这些问题，Sun 公司在 JDK1.0 中就定义了 JNI 规范，它规定了 Java 应用程序对本地方法的调用规则。相关阅读：http://www.linuxidc.com/Linux/2010-08/27602.htm实现步骤及相关函数使用本文将一步步说明在 Linux 平台下如何实现本地共享库与 Java 协同工作。Hello World 程序是目前标准的入门第一步，那么，我也以类似的应用最为样例。
第一步，定义一个 Java 类 -- Hello. 它提供 SayHello 方法：此时应注意两点：1. 为要使用的每个本地方法编写本地方法声明，其声明方式与普通 Java 方法接口没什么不同，只是必须指定 native 关键字，如下所示：
public native void SayHello（String strName）;在这个函数中，我们将根据传进的人名，向某人问好。2. 必须显式地加载本地代码库。我们需在类的一个静态块中加载这个库：
| static { System.loadLibrary（"hello"）; } |
再加上必要的异常处理就生成如下源文件 Hello.java：
| public class Hello{static{try{// 此处即为本地方法所在链接库名 System.loadLibrary（"hello"）;}catch（UnsatisfiedLinkError e）{System.err.println（ "Cannot load hello library:
" + e.toString（） ）;}}public Hello（）{}// 声明的本地方法 public native void SayHello（String strName）;} |
编译后生成 Hello.class 文件。
第二步，生成本地链接库。具体过程如下：1. 要为以上定义的类生成 Java 本地接口头文件，需使用 javah，Java 编译器的 javah 功能将根据 Hello 类生成必要的声明，此命令将生成 Hello.h 文件，我们在共享库的代码中要包含它，javah 不使默认内部命令，需要指明路径，它在 JDK 的 bin 目录下，在我的 Linux 环境下命令如下：/home/jbuilder/jdk1.3.1/bin/javah Hello生成的 Hello.h 文件 内容如下所示：
| /* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */#include <jni.h>/* Header for class Hello */#ifndef _Included_Hello#define _Included_Hello#ifdef __cplusplusextern "C" {#endif/** Class: Hello* Method:SayHello* Signature: （Ljava/lang/String;）V*/JNIEXPORT void JNICALL Java_Hello_SayHello （JNIEnv *, jobject, jstring）;#ifdef __cplusplus}#endif#endif |
2. 在与 Hello.h 相同的路径下创建一个 CPP 文件 Hello.cpp。内容如下：
| #include "Hello.h" #include <stdio.h>// 与 Hello.h 中函数声明相同 JNIEXPORT void JNICALL Java_Hello_SayHello（JNIEnv * env, jobject arg, jstring instring）{// 从 instring 字符串取得指向字符串 UTF 编码的指针 const jbyte *str = （const jbyte *）env->GetStringUTFChars（ instring, JNI_FALSE ）; printf（"Hello,%s
",str）;// 通知虚拟机本地代码不再需要通过 str 访问 Java 字符串。env->ReleaseStringUTFChars（ instring, （const char *）str ）; return;} |
所有的 JNI 调用都使用了 JNIEnv * 类型的指针，习惯上在 CPP 文件中将这个变量定义为 evn，它是任意一个本地方法的第一个参数。env 指针指向一个函数指针表，在 VC 中可以直接用"->"操作符访问其中的函数。 jobject 指向在此 Java 代码中实例化的 Java 对象 LocalFunction 的一个句柄，相当于 this 指针。后续的参数就是本地调用中有 Java 程序传进的参数，本例中只有一个 String 型参数。对于字符串型参数，因为在本地代码中不能直接读取 Java 字符串，而必须将其转换为 C /C++ 字符串或 Unicode。以下是三个我们经常会用到的字符串类型处理的函数：
const char* GetStringUTFChars（jstring string,jboolean* isCopy）返回指向字符串 UTF 编码的指针，如果不能创建这个字符数组，返回 null。这个指针在调用 ReleaseStringUTFChar（） 函数之前一直有效。参数：stringJava 字符串对象 isCopy 如果进行拷贝，指向以 JNI_TRUE 填充的 jboolean, 否则指向以 JNI_FALSE 填充的 jboolean。 void ReleaseStringUTFChars（jstring str, const char* chars） 通知虚拟机本地代码不再需要通过 chars 访问 Java 字符串。参数：string Java 字符串对象 chars 由 GetStringChars 返回的指针 jstring NewStringUTF（const char *utf） 返回一个新的 Java 字符串并将 utf 内容拷贝入新串，如果不能创建字符串对象， 返回 null。通常在反值类型为 string 型时用到。参数：utf UTF 编码的字符串指针 对于数值型参数，在 C/C++ 中可直接使用，其字节宽度如下所示：
| Java | C/C++ | 字节数 |
| boolean | jboolean | 1 |
| byte | jbyte | 1 |
| char | jchar | 2 |
| short | jshort | 2 |
| int | jint | 4 |
| long | jlong | 8 |
| float | jfloat | 4 |
| double | jdouble | 8 |
对于数组型参数，
| Java | C/C++ |
| boolean[ ] | JbooleanArray |
| byte[ ] | JbyteArray |
| char[ ] | JcharArray |
| short[ ] | JshortArray |
| int[ ] | JintArray |
| long[ ] | JlongArray |
| float[ ] | JfloatArray |
| double[ ] | JdoubleArray |
对于上述类型数组，有一组函数与其对应。以下函数中 Xxx 为对应类型。
xxx * GetXxxArrayElements（xxxArray array, jboolean *isCopy）
产生一个指向 Java 数组元素的 C 指针。不再需要时，需将此指针传给 ReleaseXxxArrayElemes。参数：array 数组对象 isCopy 如果进行拷贝，指向以 JNI_TRUE 填充的 jboolean, 否则指向以 JNI_FALSE 填充的 jboolean。例如： jboolean * GetBooleanArrayElements（jbooleanArray array, jboolean *isCopy）void ReleaseXxxArrayElements（xxxArray array,xxx *elems, jint mode） 通知虚拟机不再需要从 GetXxxArrayElements 得到的指针。参数：array 数组对象 elems 不再需要的指向数组元素的指针 mode0 ＝在更新数组元素后释放 elems 缓冲器 JNI_COMMIT ＝在更新数组元素后不释放 elems 缓冲器 JNI_ABORT ＝不更新数组元素释放 elems 缓冲器例如：void ReleaseBooleanArrayElements（jbooleanArray array,jboolean *elems, jint mode）xxxArray NewXxxArray（jsize len） 产生一个新的数组，通常在反值类型为数组型时用到参数：len 数组中元素的个数。例如：jbooleanArray NewBooleanArray（jsize len） 3 ．编译生成共享库。 使用 GCC 时 , 必须通知编译器在何处查找此 Java 本地方法的支持文件，并且显式通知编译器生成位置无关的代码，在我的环境中按如下过程编译：
| gcc -I/home/jbuilder/jdk1.3.1/include -I/home/jbuilder/jdk1.3.1/include/linux -fPIC -c Hello.c |
生成 Hello.o
| gcc -shared -Wl,-soname,libhello.so.1 -o libhello.so.1.0 Hello.o |
生成libhello.so.1.0接下来将生成的共享库拷贝为标准文件名
cp libhello.so.1.0 libhello.so最后通知动态链接程序此共享文件的路径。
export LD_LIBRARY_PATH=`pwd`:$LD_LIBRARY_PATH4 ．编写一个简单的 Java 程序来测试我们的本地方法。将如下源码存为 ToSay.java：
| import Hello;import java.util.*;public class ToSay{public static void main（String argv[]）{ToSay say = new ToSay（）;}public ToSay（）{Hello h = new Hello（）;// 调用本地方法向 John 问好 h.SayHello（"John"）;}} |
用 javac 编译 ToSay.java，生成 ToSay.class
向执行普通 Java 程序一样使用 java ToSay，我们会看到在屏幕上出现 Hello,John。
到这里我们就将整个的本地调用编写过程大概浏览了一遍。
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