Java：JNI完全手冊介紹及應用

2019-11-18 11:49:02

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　　java以其跨平臺的特性深受人們喜愛，而又正由于它的跨平臺的目的，使得它和本地機器的各種內部聯系變得很少，約束了它的功能。解決JAVA對本地操作的一種方法就是JNI。
　　JAVA通過JNI調用本地方法，而本地方法是以庫文件的形式存放的（在WINDOWS平臺上是DLL文件形式，在UNIX機器上是SO文件形式）。通過調用本地的庫文件的內部方法，使JAVA可以實現和本地機器的緊密聯系，調用系統級的各接口方法。
　　
　　簡單介紹及應用如下：
　　
　　一、JAVA中所需要做的工作
　　
　　在JAVA程序中，首先需要在類中聲明所調用的庫名稱，如下：
　　static {
　　System.loadLibrary(“goodlUCk”);
　　}
　　
　　在這里，庫的擴展名字可以不用寫出來，究竟是DLL還是SO，由系統自己判定。
　　
　　還需對將要調用的方法做本地聲明，要害字為native。且只需要聲明，而不需要具體實現。如下：
　　public native static void set(int i);
　　public native static int get();
　　
　　然后編譯該JAVA程序文件，生成CLASS，再用JAVAH命令，JNI就會生成C/C++的頭文件。
　　
　　例如程序testdll.java，內容為：
　　public class testdll
　　{
　　static
　　{
　　System.loadLibrary("goodluck");
　　}
　　public native static int get();
　　public native static void set(int i);
　　public static void main(String[] args)
　　{
　　testdll test = new testdll();
　　test.set(10);
　　System.out.PRintln(test.get());
　　}
　　}
　　
　　用javac testdll.java編譯它，會生成testdll.class。
　　
　　再用javah testdll，則會在當前目錄下生成testdll.h文件，這個文件需要被C/C++程序調用來生成所需的庫文件。
　　
　　二、C/C++中所需要做的工作
　　
　　對于已生成的.h頭文件，C/C++所需要做的，就是把它的各個方法具體的實現。然后編譯連接成庫文件即可。再把庫文件拷貝到JAVA程序的路徑下面，就可以用JAVA調用C/C++所實現的功能了。
　　接上例子。我們先看一下testdll.h文件的內容：
　　/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
　　#include
　　/* Header for class testdll */
　　#ifndef _Included_testdll
　　#define _Included_testdll
　　#ifdef __cplusplus
　　extern "C" {
　　#endif
　　/*
　　* Class: testdll
　　* Method: get
　　* Signature: ()I
　　*/
　　JNIEXPORT jint JNICALL Java_testdll_get (JNIEnv *, jclass);
　　/*
　　* Class: testdll
　　* Method: set
　　* Signature: (I)V
　　*/
　　JNIEXPORT void JNICALL Java_testdll_set (JNIEnv *, jclass, jint);
　　#ifdef __cplusplus
　　}
　　#endif
　　#endif
　　
　　在具體實現的時候，我們只關心兩個函數原型
　　JNIEXPORT jint JNICALL Java_testdll_get (JNIEnv *, jclass); 和
　　JNIEXPORT void JNICALL Java_testdll_set (JNIEnv *, jclass, jint);
　　
　　這里JNIEXPORT和JNICALL都是JNI的要害字，表示此函數是要被JNI調用的。而jint是以JNI為中介使JAVA的int類型與本地的int溝通的一種類型，我們可以視而不見，就當做int使用。函數的名稱是JAVA_再加上java程序的package路徑再加函數名組成的。參數中，我們也只需要關心在JAVA程序中存在的參數，至于JNIEnv*和jclass我們一般沒有必要去碰它。
　　
　　好，下面我們用testdll.cpp文件具體實現這兩個函數：
　　#include "testdll.h"
　　int i = 0;
　　JNIEXPORT jint JNICALL Java_testdll_get (JNIEnv *, jclass)
　　{
　　return i;
　　}
　　JNIEXPORT void JNICALL Java_testdll_set (JNIEnv *, jclass, jint j)
　　{
　　i = j;
　　}
　　
　　編譯連接成庫文件，本例是在WINDOWS下做的，生成的是DLL文件。并且名稱要與JAVA中需要調用的一致，這里就是goodluck.dll 。把goodluck.dll拷貝到testdll.class的目錄下，java testdll運行它，就可以觀察到結果了。
　　
　　我的項目比較復雜，需要調用動態鏈接庫，這樣在JNI傳送參數到C程序時，需要對參數進行處理轉換。才可以被C程序識別。
　　
　　大體程序如下：
　　public class SendSMS {
　　static
　　{
　　System.out.println(System.getProperty("java.library.path"));
　　System.loadLibrary("sms");
　　}
　　public native static int SmsInit();
　　public native static int SmsSend(byte[] mobileNo, byte[] smContent);
　　}
　　
　　
　　在這里要注重的是，path里一定要包含類庫的路徑，否則在程序運行時會拋出異常：
　　java.lang.UnsatisfiedLinkError: no sms in java.library.path
　　at java.lang.ClassLoader.loadLibrary(ClassLoader.java:1491)
　　at java.lang.Runtime.loadLibrary0(Runtime.java:788)
　　at java.lang.System.loadLibrary(System.java:834)
　　at com.mobilesoft.sms.mobilesoftinfo.SendSMS.(SendSMS.java:14)
　　at com.mobilesoft.sms.mobilesoftinfo.test.main(test.java:18)
　　Exception in thread "main"
　　
　　指引的路徑應該到.dll文件的上一級，假如指到.dll，則會報：
　　java.lang.UnsatisfiedLinkError: C:/sms.dll: Can't find dependent libraries
　　at java.lang.ClassLoader$NativeLibrary.load(Native Method)
　　at java.lang.ClassLoader.loadLibrary0(ClassLoader.java:1560)
　　at java.lang.ClassLoader.loadLibrary(ClassLoader.java:1485)
　　at java.lang.Runtime.loadLibrary0(Runtime.java:788)
　　at java.lang.System.loadLibrary(System.java:834)
　　at com.mobilesoft.sms.mobilesoftinfo.test.main(test.java:18)
　　Exception in thread "main"
　　
　　通過編譯，生成com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS.h頭文件。（建議使用Jbuilder進行編譯，操作比較簡單！）這個頭文件就是Java和C之間的紐帶。要非凡注重的是方法中傳遞的參數jbyteArray，這在接下來的過程中會重點介紹。
　　/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
　　#include
　　/* Header for class com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS */
　　#ifndef _Included_com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS
　　#define _Included_com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS
　　#ifdef __cplusplus
　　extern "C" {
　　#endif
　　/*
　　* Class: com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS
　　* Method: SmsInit
　　* Signature: ()I
　　*/
　　JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS_SmsInit
　　(JNIEnv *, jclass);
　　/*
　　* Class: com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS
　　* Method: SmsSend
　　* Signature: ([B[B)I
　　*/
　　JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS_SmsSend
　　(JNIEnv *, jclass, jbyteArray, jbyteArray);
　　#ifdef __cplusplus
　　}
　　#endif
　　#endif
　　
　　對于我要調用的C程序的動態鏈接庫，C程序也要提供一個頭文件，sms.h。這個文件將要調用的方法羅列了出來。
　　/*
　　* SMS API
　　* Author: yippit
　　* Date: 2004.6.8
　　*/
　　#ifndef MCS_SMS_H
　　#define MCS_SMS_H
　　#define DLLEXPORT __declspec(dllexport)
　　/*sms storage*/
　　#define SMS_SIM 0
　　#define SMS_MT 1
　　/*sms states*/
　　#define SMS_UNREAD 0
　　#define SMS_READ 1
　　/*sms type*/
　　#define SMS_NOPARSE -1
　　#define SMS_NORMAL 0
　　#define SMS_Flash 1
　　#define SMS_MMSNOTI 2
　　typedef struct tagSmsEntry {
　　int index; /*index, start from 1*/
　　int status; /*read, unread*/
　　int type; /*-1-can't parser 0-normal, 1-flash, 2-mms*/
　　int storage; /*SMS_SIM, SMS_MT*/
　　char date[24];
　　char number[32];
　　char text[144];
　　} SmsEntry;
　　DLLEXPORT int SmsInit(void);
　　DLLEXPORT int SmsSend(char *phonenum, char *content);
　　DLLEXPORT int SmsSetSCA(char *sca);
　　DLLEXPORT int SmsGetSCA(char *sca);
　　DLLEXPORT int SmsSetInd(int ind);
　　DLLEXPORT int SmsGetInd(void);
　　DLLEXPORT int SmsGetInfo(int storage, int *max, int *used);
　　DLLEXPORT int SmsSaveFlash(int flag);
　　DLLEXPORT int SmsRead(SmsEntry *entry, int storage, int index);
　　DLLEXPORT int SmsDelete(int storage, int index);
　　DLLEXPORT int SmsModifyStatus(int storage, int index); /*unread -> read*/
　　#endif
　　
　　在有了這兩個頭文件之后，就可以進行C程序的編寫了。也就是實現對JNI調用的兩個方法。在網上的資料中，由于調用的方法實現的都比較簡單，（大多是打印字符串等）所以避開了JNI中最麻煩的部分，也是最要害的部分，參數的傳遞。由于Java和C的編碼是不同的，所以傳遞的參數是要進行再處理，否則C程序是會對參數在編譯過程中提出警告，

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