C++调用JAVA方法详解_____转载自http://public0821.iteye.com/blog/423941

C++调用JAVA方法详解

博客分类：

C++开发

C#C++CJavaJNI

本文主要参考http://tech.ccidnet.com/art/1081/20050413/237901_1.html 上的文章。

C++调用JAVA主要用到了SUN公司的JNI技术， JNI是Java 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。相关资料见http://java.sun.com/j2se/1.5.0/docs/guide/jni/spec/jniTOC.html

开发环境安装及配置

1.1 安装JDK

到SUN公司网站可以下载到最新版的JDK。下载下来后开始安装，一路选择默认配置即可，本文档中假定安装的是JDK1.4，安装目录为C:\j2sdk1.4.2_15。



1.2 配置VC6.0

通过Visual C++ 6的菜单Tools→Options打开选项对话框。在Directories标签页下添加JDK的相关目录到Include和目录下。







开发测试用到的JAVA类

2.1 开发JAVA类

在硬盘的任意地方新建一个名叫test的文件夹，本文档示例中将test文件夹建立在C盘根目录，然后在里面新建一个名称叫Demo.java的JAVA文件，将下面测试用的代码粘贴到该文件中。

Java代码


package test;

/**

* 该类是为了演示JNI如何访问各种对象属性等

*/

public class Demo

{

//用于演示如何访问静态的基本类型属性

public static int COUNT = 8;

//演示对象型属性

private String msg;

private int[] counts;

public Demo()

{

this("缺省构造函数");

}

/**

* 演示如何访问构造器

*/

public Demo(String msg)

{

this.msg = msg;

this.counts = null;

}

public String getMessage()

{

return msg;

}

/**

* 该方法演示如何访问一个静态方法

*/

public static String getHelloWorld()

{

return "Hello world!";

}

/**

* 该方法演示参数的传入传出及中文字符的处理

*/

public String append(String str, int i)

{

return str + i;

}

/**

* 演示数组对象的访问

*/

public int[] getCounts()

{

return counts;

}

/**

* 演示如何构造一个数组对象

*/

public void setCounts(int[] counts)

{

this.counts = counts;

}

/**

* 演示异常的捕捉

*/

public void throwExcp()throws IllegalAccessException

{

throw new IllegalAccessException("exception occur.");

}

}

2.2 编译JAVA类

运行CMD控制台程序进入命令行模式，输入命令javac -classpath c:\ c:\test\Demo.java，-classpath参数指定classpath的路径，这里就是test目录所在的路径。（注意：如果你没有将JDK的环境变量设置好，就需要先进入JDK的bin目录下，如下图所示。）



2.3 查看方法的签名

我们知道Java中允许方法的多态，仅仅是通过方法名并没有办法定位到一个具体的方法，因此需要一个字符串来唯一表示一个方法。但是怎么利用一个字 符串来表示方法的具体定义呢？JDK中已经准备好一个反编译工具javap，通过这个工具就可以得到类中每个属性、方法的签名。在CMD下运行javap -s -p -classpath c:\ test.Demo即可看到属性和方法的签名。如下图红色矩形框起来的字符串为方法String append(String str, int i)的签名。



在VC中调用JAVA类

3.1 快速调用JAVA中的函

在VC中新建一个控制台程序，然后新建一个CPP文件，将下面的代码添加到该文件中。运行该文件，即可得到Demo类中String append(String str, int i)函数返回的字符串。

Cpp代码


#include "windows.h"

#include "jni.h"

#include <string>

#include <iostream>

using namespace std;

jstring NewJString(JNIEnv *env, LPCTSTR str);

string JStringToCString (JNIEnv *env, jstring str);

int main()

{

//定义一个函数指针，下面用来指向JVM中的JNI_CreateJavaVM函数

typedef jint (WINAPI *PFunCreateJavaVM)(JavaVM **, void **, void *);

int res;

JavaVMInitArgs vm_args;

JavaVMOption options[3];

JavaVM *jvm;

JNIEnv *env;

/*设置初始化参数*/

//disable JIT，这是JNI文档中的解释，具体意义不是很清楚 ，能取哪些值也不清楚。

//从JNI文档里给的示例代码中搬过来的

options[0].optionString = "-Djava.compiler=NONE";

//设置classpath，如果程序用到了第三方的JAR包，也可以在这里面包含进来

options[1].optionString = "-Djava.class.path=.;c:\\";

//设置显示消息的类型，取值有gc、class和jni，如果一次取多个的话值之间用逗号格开，如-verbose:gc,class

//该参数可以用来观察C++调用JAVA的过程，设置该参数后，程序会在标准输出设备上打印调用的相关信息

options[2].optionString = "-verbose:NONE";

//设置版本号，版本号有JNI_VERSION_1_1，JNI_VERSION_1_2和JNI_VERSION_1_4

//选择一个根你安装的JRE版本最近的版本号即可，不过你的JRE版本一定要等于或者高于指定的版本号

vm_args.version = JNI_VERSION_1_4;

vm_args.nOptions = 3;

vm_args.options = options;

//该参数指定是否忽略非标准的参数，如果填JNI_FLASE，当遇到非标准参数时，JNI_CreateJavaVM会返回JNI_ERR

vm_args.ignoreUnrecognized = JNI_TRUE;

//加载JVM.DLL动态库

HINSTANCE hInstance = ::LoadLibrary("C:\\j2sdk1.4.2_15\\jre\\bin\\client\\jvm.dll");

if (hInstance == NULL)

{

return false;

}

//取得里面的JNI_CreateJavaVM函数指针

PFunCreateJavaVM funCreateJavaVM = (PFunCreateJavaVM)::GetProcAddress(hInstance, "JNI_CreateJavaVM");

//调用JNI_CreateJavaVM创建虚拟机

res = (*funCreateJavaVM)(&jvm, (void**)&env, &vm_args);

if (res < 0)

{

return -1;

}

//查找test.Demo类，返回JAVA类的CLASS对象

jclass cls = env->FindClass("test/Demo");

//根据类的CLASS对象获取该类的实例

jobject obj = env->AllocObject(cls);

//获取类中的方法，最后一个参数是方法的签名，通过javap -s -p 文件名可以获得

jmethodID mid = env->GetMethodID(cls, "append","(Ljava/lang/String;I)Ljava/lang/String;");

//构造参数并调用对象的方法

const char szTest[] = "电信";

jstring arg = NewJString(env, szTest);

jstring msg = (jstring) env->CallObjectMethod(obj, mid, arg, 12);

cout<<JStringToCString(env, msg);

//销毁虚拟机并释放动态库

jvm->DestroyJavaVM();

::FreeLibrary(hInstance);

return 0;

}

string JStringToCString (JNIEnv *env, jstring str)// (jstring str, LPTSTR desc, int desc_len)

{

if(str==NULL)

{

return "";

}

//在VC中wchar_t是用来存储宽字节字符(UNICODE)的数据类型

int len = env->GetStringLength(str);

wchar_t *w_buffer = new wchar_t[len+1];

char *c_buffer = new char[2*len+1];

ZeroMemory(w_buffer,(len+1)*sizeof(wchar_t));

//使用GetStringChars而不是GetStringUTFChars

const jchar * jcharString = env->GetStringChars(str, 0);

wcscpy(w_buffer,jcharString);

env->ReleaseStringChars(str,jcharString);

ZeroMemory(c_buffer,(2*len+1)*sizeof(char));

/调用字符编码转换函数(Win32 API)将UNICODE转为ASCII编码格式字符串

len = WideCharToMultiByte(CP_ACP,0,w_buffer,len,c_buffer,2*len,NULL,NULL);

string cstr = c_buffer;

delete[] w_buffer;

delete[] c_buffer;

return cstr;

}

jstring NewJString(JNIEnv *env, LPCTSTR str)

{

if(!env || !str)

{

return 0;

}

int slen = strlen(str);

jchar* buffer = new jchar[slen];

int len = MultiByteToWideChar(CP_ACP,0,str,strlen(str),buffer,slen);

if(len>0 && len < slen)

{

buffer[len]=0;

}

jstring js = env->NewString(buffer,len);

delete [] buffer;

return js;

}

3.2 调用步骤分析及注意事项

a、加载jvm.dll动态库，然后获取里面的JNI_CreateJavaVM函数。这个步骤也可以通过在VC工程的LINK标签页里添加对jvm.lib的连接，然后在环境变量里把jvm.dll所在的路径加上去来实现。但后面这种方法在部署的时候会比前一个方法麻烦。

b、利用构造好的参数，调用JNI_CreateJavaVM函数创建JVM。JNI_CreateJavaVM函数内部会自动根据jvm.dll的路径来获取JRE的环境，所以千万不要把jvm.dll文件拷贝到别的地方，然后再通过LoadLibrary函数导入。

c、JVM创建成功后，JNI_CreateJavaVM函数会传出一个JNI上下文环境对象（JNIEnv），利用该对象的相关函数就可以调用JAVA类的属性和方法了。

d、以上面的代码为例：先调用JNIEnv的FindClass方法，该函数传入一个参数，该参数就是java类的全局带包名的名称，如上面示例中的test/Demo表示test包中的Demo类。这个方法会在你创建JVM时设置的classpath路径下找相应的类，找到后就会返回该类的class对象。 Class是JAVA中的一个类，每个JAVA类都有唯一的一个静态的Class对象，Class对象包含类的相关信息。为了使FindClass方法能找到你的类，请确保创建JVM时-Djava.class.path=参数设置正确。注意：系统环境变量中的CLASSPATH对这里创建JVM没有影响，所以不要以为系统CLASSPATH设置好了相关路径后这里就不用设置了。

e、利用FindClass返回的class对象，调用GetMethodID函数可以获得里面方法的ID，在这里GetMethodID函数传入了三个参数：第一个参数是class对象，因为方法属于某个具体的类；第二个参数是方法的名称；第三个参数是方法的签名，这个签名可以在前面3.3中介绍的方法获得。

f、利用class对象，可以通过调用AllocObject函数获得该class对象对应类的一个实例，即Demo类的对象。

g、利用上面获取的函数ID和Demo类的对象，就可以通过CallObjectMethod函数调用相应的方法，该函数的参数跟printf函数的参数一样，个数是不定的。第一个参数是类的对象；第二个参数是要调用的方法的ID；后面的参数就是需要传给调用的JAVA类方法的参数，如果调用的JAVA类方法没有参数，则调用CallObjectMethod时传前两个参数就可以了。

h、从上面的示例中可以看到，在调用JAVA的方法前，构造传入的字符串时，用到了NewJString函数；在调用该方法后，对传出的字符串调用了JstringToCString函数。这是由于Java中所有的字符都是Unicode编码，但是在本地方法中，例如用VC编写的程序，如果没有特殊的定义一般都没有使用Unicode的编码方式。为了让本地方法能够访问Java中定义的中文字符及Java访问本地方法产生的中文字符串，定义了两个方法用来做相互转换。

i、避免在被调用的JAVA类中使用静态final成员变量，因为在C++中生成一个JAVA类的对象时，静态final成员变量不会像JAVA中new对象时那样先赋值。如果出现这种情况，在C++中调用该对象的方法时会发现该对象的静态final成员变量值全为0或者null（根据成员变量的类型而定）。

3.3 调用JAVA中的静态方法

Cpp代码


//调用静态方法

jclass cls = env->FindClass("test/Demo");

jmethodID mid = env->GetStaticMethodID(cls, "getHelloWorld","()Ljava/lang/String;");

jstring msg = (jstring)env->CallStaticObjectMethod(cls, mid);

cout<<JStringToCString(env, msg);

3.4 调用JAVA中的静态属性

C代码


//调用静态方法

jclass cls = env->FindClass("test/Demo");

jfieldID fid = env->GetStaticFieldID(cls, "COUNT","I");

int count = (int)env->GetStaticIntField(cls, fid);

cout<<count<<endl;

3.5 调用JAVA中的带参数构造函数

Cpp代码


//调用构造函数

jclass cls = env->FindClass("test/Demo");

jmethodID mid = env->GetMethodID(cls,"<init>","(Ljava/lang/String;)V");

const char szTest[] = "电信";

jstring arg = NewJString(env, szTest);

jobject demo = env->NewObject(cls,mid,arg);

//验证是否构造成功

mid = env->GetMethodID(cls, "getMessage","()Ljava/lang/String;");

jstring msg = (jstring)env->CallObjectMethod(demo, mid);

cout<<JStringToCString(env, msg);

3.6 传入传出数组

Cpp代码


//传入传出数组

//构造数组

long arrayCpp[] = {1,3,5,7,9};

jintArray array = env->NewIntArray(5);

env->SetIntArrayRegion(array, 0, 5, arrayCpp);

//传入数组

jclass cls = env->FindClass("test/Demo");

jobject obj = env->AllocObject(cls);

jmethodID mid = env->GetMethodID(cls,"setCounts","([I)V");

env->CallVoidMethod(obj, mid, array);

//获取数组

mid = env->GetMethodID(cls,"getCounts","()[I");

jintArray msg = (jintArray)env->CallObjectMethod(obj, mid, array);

int len =env->GetArrayLength(msg);

jint* elems =env-> GetIntArrayElements(msg, 0);

for(int i=0; i< len; i++)

{

cout<<"ELEMENT "<<i<<" IS "<<elems[i]<<endl;

}

env->ReleaseIntArrayElements(msg, elems, 0);

3.7 异常处理

由于调用了Java的方法，因此难免产生操作的异常信息，如JAVA函数返回的异常，或者调用JNI方法（如GetMethodID）时抛出的异常。这些异常没有办法通过C++本身的异常处理机制来捕捉到，但JNI可以通过一些函数来获取Java中抛出的异常信息。

Cpp代码


//异常处理

jclass cls = env->FindClass("test/Demo");

jobject obj = env->AllocObject(cls);

jmethodID mid = env->GetMethodID(cls,"throwExcp","()V");

env->CallVoidMethod(obj, mid);

//获取异常信息

string exceptionInfo = "";

jthrowable excp = 0;

excp = env->ExceptionOccurred();

if(excp)

{

jclass cls = env->GetObjectClass(excp);

env->ExceptionClear();

jmethodID mid = env->GetMethodID(cls, "toString","()Ljava/lang/String;");

jstring msg = (jstring) env->CallObjectMethod(excp, mid);

out<<JStringToCString(env, msg)<<endl;

env->ExceptionClear();

}

多线程

4.1 多线程中注意事项

JNIEnv和jobject对象都不能跨线程使用

对于jobject，解决办法是

a、m_obj = m_env->NewGlobalRef(obj);//创建一个全局变量

b、jobject obj = m_env->AllocObject(m_cls);//在每个线程中都生成一个对象

对于JNIEnv，解决办法是在每个线程中都重新生成一个env

JNIEnv *env;

m_jvm->AttachCurrentThread((void **)&env, NULL);