Java中的native关键字浅析(JNI)

　native关键字用法

　　native是与C++联合开发的时候用的!java自己开发不用的!

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　　使用native关键字说明这个方法是原生函数，也就是这个方法是用C/C++语言实现的，并且被编译成了DLL，由java去调用。这些函数的实现体在DLL中，JDK的源代码中并不包含，你应该是看不到的。对于不同的平台它们也是不同的。这也是java的底层机制，实际上java就是在不同的平台上调用不同的native方法实现对操作系统的访问的。

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　　1。native 是用做java 和其他语言(如c++)进行协作时用的也就是native 后的函数的实现不是用java写的 2。既然都不是java，那就别管它的源代码了，呵呵

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　　native的意思就是通知操作系统，这个函数你必须给我实现，因为我要使用。所以native关键字的函数都是操作系统实现的， java只能调用。

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　　java是跨平台的语言，既然是跨了平台，所付出的代价就是牺牲一些对底层的控制，而java要实现对底层的控制，就需要一些其他语言的帮助，这个就是native的作用了

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　　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。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，java培训甚至是必须的，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;

　　}

　　注意代码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

　　注 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。