您的位置:首页 > 编程语言 > Java开发

JAVA JNI 0基础学会简单编写程序

2014-08-06 16:35 405 查看

本文前两章为网络摘抄,其余为原创,特此注明。

1.参考文献:

http://blog.csdn.net/youjianbo_han_87/article/details/2586375

http://blog.csdn.net/yangjiali014/article/details/1633017

http://blog.chinaunix.net/space.php?uid=7437948&do=blog&id=2054823

http://www.iteye.com/topic/72543

http://www.enet.com.cn/article/2007/1029/A20071029886398.shtml

http://blog.csdn.net/heqingrong623/article/details/3906350

用JNI调用C或C++动态联接库原来如此简单

JNI技术实践小结

jni简单实例

2.概述

今天在看java多线程编程的时候,发现Thread这个类中有多个native方法,以前从来没有见过这种方法,因此对于比较好奇,查阅了一些资料,现在整理一下,以作备忘。

2.1.native关键字用法

native是与C++联合开发的时候用的!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。总而言之:

1. native 是用做java 和其他语言(如c++)进行协作时使用的,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,我们只需要知道这个方法已经被实现即可。 

3. 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。 

4. 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

2.2JNI简介

native方法是通过java中的JNI实现的。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,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。

目前java与dll交互的技术主要有3种:jni,jawin和jacob。Jni(Java Native Interface)是sun提供的java与系统中的原生方法交互的技术(在windows\linux系统中,实现java与native method互调)。目前只能由c/c++实现。后两个都是sourceforge上的开源项目,同时也都是基于jni技术的windows系统上的一个应用库。Jacob(Java-Com Bridge)提供了java程序调用microsoft的com对象中的方法的能力。而除了com对象外,jawin(Java/Win32 integration project)还可以win32-dll动态链接库中的方法。就功能而言:jni >> jawin>jacob,其大致的结构如下图:

 



就易用性而言,正好相反:jacob>jawin>>jni。

Jvm封装了各种操作系统实际的差异性的同时,提供了jni技术,使得开发者可以通过java程序(代码)调用到操作系统相关的技术实现的库函数,从而与其他技术和系统交互,使用其他技术实现的系统的功能;同时其他技术和系统也可以通过jni提供的相应原生接口开调用java应用系统内部实现的功能。

在windows系统上,一般可执行的应用程序都是基于native的PE结构,windows上的jvm也是基于native结构实现的。Java应用体系都是构建于jvm之上。

 


Jni对于应用本身来说,可以看做一个代理模式。对于开发者来说,需要使用c/c++来实现一个代理程序(jni程序)来实际操作目标原生函数,java程序中则是jvm通过加载并调用此jni程序来间接地调用目标原生函数。

 


 

2.3JNI的书写步骤

1. 编写带有native声明的方法的java类,生成.java文件 

2. 使用javac命令编译所编写的java类,生成.class文件 

3. 使用javah -jni java类名生成扩展名为h的头文件,也即生成.h文件 

4. 使用C/C++(或者其他编程想语言)实现本地方法,创建.h文件的实现,也就是创建.cpp文件实现.h文件中的方法 

5. 将C/C++编写的文件生成动态连接库,生成dll文件

3.JNI实例

下列是所有操作都是在目录:D:\JNI 下进行的,这样做的好处是便于控制。还有另外一个要求是我们的java类不含包名,当前我只测试成功不含包名的类型。

3.1.编写带有native声明的方法的java类:HelloWorld.java

public class HelloWorld {
public native void displayHelloWorld();// java native方法申明

static {
System.loadLibrary("HelloWorldImpl");// 装入动态链接库,"HelloWorldImpl"是要装入的动态链接库名称。
}

public static void main(String[] args) {
HelloWorld helloWorld = new HelloWorld();
helloWorld.displayHelloWorld();
}
}


3.2.使用javac命令编译所编写的java类

1.、d:\JNI>javac HelloWorld.java  

2、d:\JNI>javac HelloWorld.java

执行完上述命令以后生成D:\JNI\HelloWorld.class文件

3.3.使用javah -jni java类名生成扩展名为h的头文件

1.、d:\JNI>javah -jni HelloWorld

执行完上述命令以后生成D:\JNI\HelloWorld.h文件,该文件内容如下:

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* 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

3.4.使用C/C++实现本地方法

创建HelloWorldImpl.cpp,代码如下所示: 

#include "HelloWorld.h"
#include <stdio.h>
#include <jni.h>
/*
* Class:     HelloWorld
* Method:    displayHelloWorld
* Signature: ()V
*/
JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_displayHelloWorld
(JNIEnv *, jobject)
{
printf("Hello World!\n");
return;
}


3.5.将C/C++编写的文件生成动态连接库

将D:\Program Files\Java\jdk1.6.0_26\include\jni.h和D:\Program Files\Java\jdk1.6.0_26\include\win32\jni_md.h这两个文件拷贝到D:\JNI\目录下。与HelloWorldImpl.cpp同目录,目录结构如下图所示:

 


3.7 执行 cl/LD D:\JNI\HelloWorldImpl.cpp  得到HelloWorldImpl.dll文件

我使用的是vc6.0,要使用其中的cl命令,必须打开cl.exe 命令行,我的地址是:

C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\Bin\cl.exe

然后再命令行中输入如下命令

1.、cl/LD D:\JNI\HelloWorldImpl.cpp

具体如下图所示:



执行完上述命令以后,我们在C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\Bin可以看到生成的四个文件,分别是:

· HelloWorldImpl.dll 

· HelloWorldImpl.exp 

· HelloWorldImpl.lib 

· HelloWorldImpl.obj

将其中的HelloWorldImpl.dll拷贝到D:\JNI\目录下或C:\Windows\System32目录下。与在eclipse中执行不一样

3.8.执行class得到结果

在cmd中运行: 

1、d:\JNI>java HelloWorld

具体如下图所示:

 


 

4.在eclipse下运行

· 4.1在eclipse下创建一个叫做jnitest的project 

· 4.2添加一个同3.1一样的HelloWorld.java 

· 4.3保存HelloWorld.java以后在jnitest\bin目录下会生成HelloWorld.class。 

· 4.4根据根据HelloWorld.class生成HelloWorld.h文件 

· 4.5创建HelloWorldImpl.cpp来实现HelloWorld.h中的方法 

· 4.6使用Visual studio 2010生成HelloWorldImpl.dll 

· 4.7在Eclipse中运行HelloWorld程序,报错如下:

[java] 

1. java.lang.UnsatisfiedLinkError: no HelloWorldImpl in java.library.path  

2.     at java.lang.ClassLoader.loadLibrary(ClassLoader.java:1738)  

3.     at java.lang.Runtime.loadLibrary0(Runtime.java:823)  

4.     at java.lang.System.loadLibrary(System.java:1028)  

5.     at HelloWorld.<clinit>(HelloWorld.java:6)  

java.lang.UnsatisfiedLinkError: no HelloWorldImpl in java.library.path

at java.lang.ClassLoader.loadLibrary(ClassLoader.java:1738)

at java.lang.Runtime.loadLibrary0(Runtime.java:823)

at java.lang.System.loadLibrary(System.java:1028)

at HelloWorld.<clinit>(HelloWorld.java:6)

· 4.8必须将将HelloWorldImpl.dll拷贝到C:\Windows\System32(与在cmd中执行java命令不一样) 

· 4.9再次执行HelloWorld程序,程序正常运行,console输出“Hello World!”

5.带参数传递的实例

· 5.1新建java

public class jni_h {
public native void print();//打印
public native int jiafa(int a,int b);//传参加法
public native void beep();//控制蜂鸣器一声(控制硬件)
public native void beeps();//控制蜂鸣器组合(控制硬件)

static {
System.loadLibrary("my");// 装入动态链接库,"my"是要装入的动态链接库名称。
}

public static void main(String[] args) {
jni_h j = new jni_h();
j.print();
System.out.println(j.jiafa(1, 99));
//        j.beep();
//        j.beeps();
}
}


 

· 5.2 编译

· 5.3 生成.h文件

· 5.4 新建c文件

#include "jni_h.h"

#include <jni.h>

#include <stdio.h>

#include <windows.h>

JNIEXPORT void JNICALL Java_jni_1h_print

(JNIEnv *, jobject)

{

printf("Hello JNI !");

}

 

JNIEXPORT jint JNICALL Java_jni_1h_jiafa

(JNIEnv *, jobject, jint a, jint b)

{

return a+b;

}

 

JNIEXPORT void JNICALL Java_jni_1h_beep

(JNIEnv *, jobject)

{

Beep(523,500);

}

 

JNIEXPORT void JNICALL Java_jni_1h_beeps

(JNIEnv *, jobject)

{

Beep(523,500);

Beep(587,500);

Beep(659,500);

Beep(698,500);

Beep(784,500);

Sleep(500);

Beep(523,500);

Beep(587,500);

Beep(659,500);

Beep(698,500);

Beep(784,500);

}

编译

注意黑色部分的与jni_h.h定义的不一样,原来是没有ab参数的,我们要手动写进去参数变量。

· 5.5 cl命令生成dll

 


· 5.6 找到dll放进c:\windows\system32文件夹下

· 5.7运行java。

6.常见VC6.0环境错误(自己的血泪史,网上很难查到,且给出的解决方案不合适)

· 6.1 用cl提示

         

解决方法:在C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\Common\MSDev98\Bin下copy一份过来

· 6.2 cl的LD参数必须是大写

· 6.3在vc6.0环境中编译正常,组建报错是正常情况,不用管它。

· 6.4 cl的时候如果提示缺少include或者library,工具—>选项—>目录

 

把C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98下的include和lib文件夹分别复制到画红线的文件夹下,覆盖的时候选择否。

· 6.5 如过之前装过vs6.0而且卸载不干净的话,上面两张图包括里面的路径会是上个版本的,只需把路径改成现在程序的路径即可。

· 6.6工程—>设置—>连接 

 /subsystem:console(正确)/subsystem:windows(错误)

· 6.7 jni.h和jni_md.h其实不需要放在JNI目录下

转载请注明出处,谢谢!

 
内容来自用户分享和网络整理,不保证内容的准确性,如有侵权内容,可联系管理员处理 点击这里给我发消息
标签: