JNI程序规范和指南2——一个简单的例子
in 个人博客 on JNI
这是一个关于JNI的系列文章。
本文通过一个简单的例子来介绍如何使用JNI：一个Java程序调用C代码输出hello world。
概述
下图描述了Java程序调用C代码输出hello world的过程
这个过程主要包含以下几个步骤:
- 创建一个HelloWorld.java文件声明了本地方法(native method)。
- 使用
javac编译Java源码，生成.class文件。 - 使用
javah -jni生成C头文件，这个文件包含了这个本地方法。(native method)的函数原型。 - 在HelloWorld.c文件中实现本地方法(native method)。
- 使用本地C编译器编译生成本地库文件(.dll后者.so)。
- 运行Java程序，
.class和.dll/.so运行时加载。
声明本地方法(native method)
首先java程序定义了一个HelloWorld的类，包含了一个本地方法print
import java.lang.*;
class HelloWorld{
private native void print();
public static void main(String args[]) {
new HelloWorld().print();
}
static{
System.loadLibrary("HelloWorld");
}
}
HelloWorld这个类首先定义了本地方法print，然后main函数中实例化HelloWorld并调用print。最后通过System.loadLibrary加载对应的本地库。
声明本地方法必须使用关键字native，然后会在C中实现这个函数。在本地方法被调用之前，必须确保本地库已经被加载，这里我们使用static的方式初始化加载，确保了在调用print之前本地库已被加载。
System.loadLibrary需要一个库名字，为了System.loadLibrary("HelloWorld")能够成功执行，需要在Windows创建HelloWorld.dll或者在Linux中创建libHelloWorld.so。
编译HelloWorld类
使用javac HelloWorld.java编译生成.class文件
创建本地方法的C头文件
使用javah -jni HelloWorld生成一个JNI风格的头文件, 然后在HelloWorld.h中会有对应的print函数原型:
JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_print
(JNIEnv *, jobject);
先不管JNIEXPORT和JNICALL两个宏。你可能注意到本地方法的C实现有两个形参即使Java代码中并没有任何形参的定义，C的本地方法实现的第一个形参是JNIEnv指针，这里你可以简单的理解为他是一个Java环境的实现，提供了一些接口；第二个形参是一个HelloWorld对象的引用(类似于C++的this指针)。后面会继续讲解他们的用法。
本地方法的实现
你需要根据生成的头文件来实现本地方法:
#include <jni.h>
#include <stdio.h>
#include "HelloWorld.h"
JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_print
(JNIEnv *env, jobject obj){
printf("Hello World in C\n");
return;
}
编译C源文件并创建一个本地库
不同的操作系统支持不同的库文件，比如Linux支持的.so：
cc -G -I/java/include -I/java/include/solaris HelloWorld.c -o libHelloWorld.so
Windows则需要生成.dll，你需要进入vs的命令行工具(比如VS2015 x64 本机命令工具提示符)执行下列命令(前提是你安装了visual studio和Java环境)：
cl -I"%JAVA_HOME%\include" -I"%JAVA_HOME%\include\win32" -LD HelloWorld.c -FeHelloWorld.dll
上面的编译方法中Linux是书中的命令，没有验证过是否能够执行；Windows书中的命令执行不成功，以上是根据我的使用环境修改过后的命令。
运行Java程序
完成上述步骤之后，你就可以执行Java程序了:
java HelloWorld
输出的接口是:
Hello World in C
- 第一部分，简介和JNI入门
JNI程序规范和指南1——简介
JNI程序规范和指南2——一个简单的例子
- 第二部分，JNI指南
JNI程序规范和指南3——基本类型, 字符串和数组
JNI程序规范和指南4——字段和方法
JNI程序规范和指南5——JNI中的局部引用和全局引用
JNI程序规范和指南6——异常
- 第三部分，JNI规范
