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Android面试之----谈谈你对Java中Native关键字的认识!

2010-03-02 22:19 330 查看
JNI是J
ava
Native Interface的 缩写。从Java 1.1开始,Java Native Interface
(JNI)标准成为java平台的一部分,它允许Java代码和其他语言写的代码进行交互。JNI一开始是为了本地已编译语言,尤其是C和C++而设计
的,但是它并不妨碍你使用其他语言,只要调用约定受支持就可以了。

使用java与本地已编译的代码交互,通常会丧失平台可移植性。但是,有些情况下这样做是可以接受的,甚至是必须的,比如,使用一些旧的库,与硬件、操作系统进行交互,或者为了提高程序
的性能。JNI标准至少保证本地代码能工作在任何Java 虚拟机实现下。

JNI(Java Native Interface)的书写步骤

·编写带有native声明的方法的java类

·使用javac命令编译所编写的java类

·使用javah ?jni java类名生成扩展名为h的头文件

·使用C/C++(或者其他编程想语言)实现本地方法

·将C/C++编写的文件生成动态连接库

1) 编写java程序:

这里以HelloWorld为例。

代码1:

class HelloWorld {

public native void displayHelloWorld();

static {

System.loadLibrary("hello");

}

public static void main(String[] args) {

new HelloWorld().displayHelloWorld();

}

}

声明native方法:如果你想将一个方法做为一个本地方法的话,那么你就必须声明改方法为native的,并且不能实现。其中方法的参数和返回值在后面讲述。

Load
动态库:System.loadLibrary("hello");加载动态库(我们可以这样理解:我们的方法displayHelloWorld()没
有实现,但是我们在下面就直接使用了,所以必须在使用之前对它进行初始化)这里一般是以static块进行加载的。同时需要注意的是
System.loadLibrary();的参数“hello”是动态库的名字。

main()方法

2) 编译没有什么好说的了

javac HelloWorld.java

3) 生成扩展名为h的头文件

javah ?jni HelloWorld

头文件的内容:

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

#include

/* Header for class HelloWorld */

#ifndef _Included_HelloWorld

#define _Included_HelloWorld

#ifdef __cplusplus

extern "C" {

#endif

/*

* Class: HelloWorld

* Method: displayHelloWorld

* Signature: ()V

*/

JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_displayHelloWorld

(JNIEnv *, jobject);

#ifdef __cplusplus

}

#endif

#endif

(这
里我们可以这样理解:这个h文件相当于我们在java里面的接口,这里声明了一个Java_HelloWorld_displayHelloWorld
(JNIEnv *,
jobject);方法,然后在我们的本地方法里面实现这个方法,也就是说我们在编写C/C++程序的时候所使用的方法名必须和这里的一致)。

4) 编写本地方法

实现和由javah命令生成的头文件里面声明的方法名相同的方法。

代码2:

1 #include

2 #include "HelloWorld.h"

3 #include

4 JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_displayHelloWorld(JNIEnv *env, jobject obj)

{

printf("Hello world!/n");

return;

}


意代码2中的第1行,需要将jni.h(该文件可以在%JAVA_HOME%/include文件夹下面找到)文件引入,因为在程序中的JNIEnv、
jobject等类型都
是在该头文件中定义的;另外在第2行需要将HelloWorld.h头文件引入(我是这么理解的:相当于我们在编写java程序的时候,实现一个接口的话
需要声明才可以,这里就是将HelloWorld.h头文件里面声明的方法加以实现。当然不一定是这样)。然后保存为HelloWorldImpl.c就
ok了。

5) 生成动态库

这里以在Windows中为例,需要生成dll文件。在保存HelloWorldImpl.c文件夹下面,使用VC的编译器cl成。

cl -I%java_home%/include -I%java_home%/include/win32 -LD HelloWorldImp.c -Fehello.dll


意:生成的dll文件名在选项-Fe后面配置,这里是hello,因为在HelloWorld.java文件中我们loadLibary的时候使用的名字
是hello。当然这里修改之后那里也需要修改。另外需要将-I%java_home%/include
-I%java_home%/include/win32参数加上,因为在第四步里面编写本地方法的时候引入了jni.h文件。

6) 运行程序

java HelloWorld就ok。

JNI(Java Native Interface)调用中考虑的问题

在首次使用JNI的时候有些疑问,后来在使用中一一解决,下面就是这些问题的备忘:

1。 java和c是如何互通的?

其实不能互通的原因主要是数据类型的问题,jni解决了这个问题,例如那个c文件中的jstring数据类型就是java传入的String对象
,经过jni函数的转化就能成为c的char*。

对应数据类型关系如下表:

Java 类型 本地c类型 说明

boolean jboolean 无符号,8 位

byte jbyte 无符号,8 位

char jchar 无符号,16 位

short jshort 有符号,16 位

int jint 有符号,32 位

long jlong 有符号,64 位

float jfloat 32 位

double jdouble 64 位

void void N/A

2. 如何将java传入的String参数转换为c的char*,然后使用?

java
传入的String参数,在c文件中被jni转换为jstring的数据类型,在c文件中声明char* test,然后test =
(char*)(*env)->GetStringUTFChars(env, jstring,
NULL);注意:test使用完后,通知虚拟机平台相关代码无需再访问:(*env)->ReleaseStringUTFChars(env,
jstring, test);

3. 将c中获取的一个char*的buffer传递给java?

这个char*如果是一般的字符串的话,作为string传回去就可以了。如果是含有’/0’的buffer,最好作为bytearray传出,因为可以制定copy的length,如果copy到string,可能到’/0’就截断了。

有两种方式传递得到的数据:

一种是在jni中直接new一个byte数组,然后调用函数(*env)->SetByteArrayRegion(env,
bytearray, 0, len, buffer);将buffer的值copy到bytearray中,函数直接return
bytearray就可以了。

一种是return错误号,数据作为参数传出,但是java的基本数据类型是传值,对象是传递的引用,所以将这个需要传出的byte数组用某个类包一下,如下:

class RetObj

{

public byte[] bytearray;

}

这个对象作为函数的参数retobj传出,通过如下函数将retobj中的byte数组赋值便于传出。代码如下:

jclass cls;

jfieldID fid;

jbyteArray bytearray;

bytearray = (*env)->NewByteArray(env,len);

(*env)->SetByteArrayRegion(env, bytearray, 0, len, buffer);

cls = (*env)->GetObjectClass(env, retobj);

fid = (*env)->GetFieldID(env, cls, "retbytes", "[B"]);

(*env)->SetObjectField(env, retobj, fid, bytearray);

4. 不知道占用多少空间的buffer,如何传递出去呢?

在jni的c文件中new出空间,传递出去。java的数据不初始化,指向传递出去的空间即可。
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