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JAVA以其跨平台的特性深受人们喜爱,而又正由于它的跨平台的目的,使得它和本地机器的各种内部联系变得很少,约束了它的功能。解决JAVA对本地操作的一种方法就是JNI。
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JAVA通过JNI调用本地方法,而本地方法是以库文件的形式存放的(在WINDOWS平台上是DLL文件形式,在UNIX机器上是SO文件形式)。通过调用本地的库文件的内部方法,使JAVA可以实现和本地机器的紧密联系,调用系统级的各接口方法。
简单介绍及应用如下:
一、JAVA中所需要做的工作
在JAVA程序中,首先需要在类中声明所调用的库名称,如下:
static
{
System.loadLibrary(“goodluck”);
}
在这里,库的扩展名字可以不用写出来,究竟是DLL还是SO,由系统自己判断。
还需要对将要调用的方法做本地声明,关键字为native。并且只需要声明,而不需要具体实现。如下:
public
native
static
void
set(int
i);
public
native
static
int
get();
然后编译该JAVA程序文件,生成CLASS,再用JAVAH命令,JNI就会生成C/C++的头文件。
例如程序testdll.java,内容为:
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编译它,会生成testdll.class。
再用javah
testdll,则会在当前目录下生成testdll.h文件,这个文件需要被C/C++程序调用来生成所需的库文件。
二、C/C++中所需要做的工作
对于已生成的.h头文件,C/C++所需要做的,就是把它的各个方法具体的实现。然后编译连接成库文件即可。再把库文件拷贝到JAVA程序的路径下面,就可以用JAVA调用C/C++所实现的功能了。
接上例子。我们先看一下testdll.h文件的内容:
/*
DO
NOT
EDIT
THIS
FILE
-
it
is
machine
generated
*/
#include
jni.h
/*
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
在具体实现的时候,我们只关心两个函数原型
JNIEXPORT
jint
JNICALL
Java_testdll_get
(JNIEnv
*,
jclass);
和
JNIEXPORT
void
JNICALL
Java_testdll_set
(JNIEnv
*,
jclass,
jint);
这里JNIEXPORT和JNICALL都是JNI的关键字,表示此函数是要被JNI调用的。而jint是以JNI为中介使JAVA的int类型与本地的int沟通的一种类型,我们可以视而不见,就当做int使用。函数的名称是JAVA_再加上java程序的package路径再加函数名组成的。参数中,我们也只需要关心在JAVA程序中存在的参数,至于JNIEnv*和jclass我们一般没有必要去碰它。
好,下面我们用testdll.cpp文件具体实现这两个函数:
#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;
}
编译连接成库文件,本例是在WINDOWS下做的,生成的是DLL文件。并且名称要与JAVA中需要调用的一致,这里就是goodluck.dll
把goodluck.dll拷贝到testdll.class的目录下,java
testdll运行它,就可以观察到结果了。
要在java中调用c语言的库,需要使用Java提供了JNI。\x0d\x0a举例说明\x0d\x0a在c语言中定义一个 void sayHello()函数(打印Hello World);然后在Java中调用这个函数显示Hello Word.\x0d\x0a现在分别从Java和C语言两部分说明:\x0d\x0a1. Java 部分\x0d\x0a首先定义一个HelloNative,在其中申明sayHello函数,函数要申明为Native 类型的.如下:\x0d\x0apublic class HelloNative {\x0d\x0apublic native void sayHello();\x0d\x0a}\x0d\x0a\x0d\x0a编译这个类,生成class文件:\x0d\x0ajavac HelloWorld.java\x0d\x0a\x0d\x0a利用javah生成需要的h文件\x0d\x0ajavah HelloNative\x0d\x0a\x0d\x0a生成的 h文件大概如下:\x0d\x0a\x0d\x0a/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */\x0d\x0a#include \x0d\x0a/* Header for class HelloNative */\x0d\x0a\x0d\x0a#ifndef _Included_HelloNative\x0d\x0a#define _Included_HelloNative\x0d\x0a#ifdef __cplusplus\x0d\x0aextern "C" {\x0d\x0a#endif\x0d\x0a/*\x0d\x0a* Class: HelloNative\x0d\x0a* Method: sayHello\x0d\x0a* Signature: ()V\x0d\x0a*/\x0d\x0aJNIEXPORT void JNICALL Java_HelloNative_sayHello\x0d\x0a(JNIEnv *, jobject);\x0d\x0a\x0d\x0a#ifdef __cplusplus\x0d\x0a}\x0d\x0a#endif\x0d\x0a#endif\x0d\x0a\x0d\x0a可以看一下上面自动生成的程序,程序include了jni.h,这个头文件在 $JAVA_HOME下的include文件夹下. 还可以发现生成的函数名是在之前的函数名前面加上了Java_HelloNative。\x0d\x0a2. C语言部分\x0d\x0a根据上面生成的h文件编写相应的代码实现,建立一个 HelloNative.cpp用来实现显示Hello World的函数.如下:\x0d\x0a\x0d\x0a#include \x0d\x0a#include "HelloNative.h"\x0d\x0a\x0d\x0aJNIEXPORT void JNICALL Java_HelloNative_sayHello(JNIEnv *, jobject)\x0d\x0a{\x0d\x0aprintf("Hello World!\n");\x0d\x0a}\x0d\x0a\x0d\x0a代码编写完成之后,我们再用gcc编译成库文件,命令如下;\x0d\x0agcc -fPIC -I/usr/lib/jvm/java-7-openjdk-i386/include -I/usr/lib/jvm/java-7-openjdk-i386/include/linux -shared -o libHelloNative.so HelloNative.cpp\x0d\x0a\x0d\x0a这样就会在当前目录下生成一个libHelloNative.so的库文件.这时需要的库已经生成,在C语言下的工作已经完成了.\x0d\x0a接下来需要在Java中编写一个程序测试一下.在程序前,需要将我们的库载入进去.载入的方法是调用Java的 System.loadLibrary("HelloNative");\x0d\x0a\x0d\x0apublic class TestNative\x0d\x0a{\x0d\x0astatic {\x0d\x0atry {\x0d\x0aSystem.loadLibrary("HelloNative");\x0d\x0a}\x0d\x0acatch(UnsatisfiedLinkError e) {\x0d\x0aSystem.out.println( "Cannot load hello library:\n " + e.toString() );\x0d\x0a}\x0d\x0a}\x0d\x0apublic static void main(String[] args) {\x0d\x0aHelloNative test = new HelloNative();\x0d\x0atest.sayHello();\x0d\x0a}\x0d\x0a}\x0d\x0a\x0d\x0a但是再编译后,运行的时候,问题又出现了.\x0d\x0aCannot load hello library:\x0d\x0ajava.lang.UnsatisfiedLinkError: no HelloNative in java.library.path\x0d\x0aException in thread "main" java.lang.UnsatisfiedLinkError: HelloNative.sayHello()V\x0d\x0aat HelloNative.sayHello(Native Method)\x0d\x0aat TestNative.main(TestNative.java:13)\x0d\x0a\x0d\x0a载入库失败,但是库明明就是放在当前文件夹下的,怎么会载入失败呢?\x0d\x0a用System.getProperty("java.library.path")查看,发现java.library.path中并不u存在当前的目录.主要有以下的几个解决办法:\x0d\x0a1) 将生成的库复制到java.library.path有的路径中去,当然这样不是很好\x0d\x0a2) 设置环境变量export LD_LIBRARY_PATH=.:$LD_LIBRARY_PATH ,将当前的目录加入到LD_LIBRARY_PATH中\x0d\x0a3) 设置java 的选项,将当前的目录加入到其中 .java -Djava.library.path=. $LD_LIBRARY_PATH\x0d\x0a这样之后程序就能够成功的运行了.可以看见显示的"Hello World!"了
在java程序中,我们可以通过JNI实现一些用java语言不便实现的功能。通常有以下几种情况我们需要使用JNI来实现。 标准的java类库没有提供你的应用程序所需要的功能,通常这些功能是平台相关的 你希望使用一些已经有的类库或者应用程序,而他们并非用java语言编写的 程序的某些部分对速度要求比较苛刻,你选择用汇编或者c语言来实现并在java语言中调用他们 下面我们开始编写HelloWorld程序,由于涉及到要编写c/c++代码因此我们会在开发中使用Microsoft VC++工具。编写java代码,我们在硬盘上建立一个hello目录作为我们的工作目录,首先我们需要编写自己的java代码,在java代码中我们会声明native方法,代码非常简单。如下所示 class HelloWorld { public native void displayHelloWorld(); static { System.loadLibrary("hello"); } public static void main(String[] args) { new HelloWorld().displayHelloWorld(); } } 注意我们的displayHelloWorld()方法的声明,它有一个关键字native,表明这个方法使用java以外的语言实现。方法不包括实现,因为我们要用c/c++语言实现它。注意System.loadLibrary("hello")这句代码,它是在静态初始化块中定义的,系统用来装载hello共享库,这就是我们在后面生成的hello.dll(如果在其他的操作系统可能是其他的形式,比如hello.so) 编译java代码 javac HelloWorld.java 生成HelloWorld.class文件 创建.h文件 这一步中我们要使用javah命令生成.h文件,这个文件要在后面的c/c++代码中用到,我们运行 javah HelloWorld。这样我们可以看到在相同目录下生成了一个HelloWorld.h文件,文件内容如下 在此我们不对他进行太多的解释。 /* 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 编写本地实现代码 在这部分我们要用C/C++语言实现java中定义的方法,我们在VC++中新建一个Project,然后创建一个HelloWorldImp.cpp文件,内容如下 #include #include "HelloWorld.h" #include JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_displayHelloWorld(JNIEnv *env, jobject obj) { printf("Hello world!\n"); return; } 注意我们这里include了 jni.h和刚才得到的HelloWorld.h文件。因此你要在VC++里面设置好,jni.h在JAVA_HOME/include里面。编译通过后再生成hello.dll文件。 运行java程序 把上面生成的hello.dll文件复制到我们的工作目录,这时候我们的目录中包括HelloWorld.java,HelloWorld.class和hello.dll文件。运行java HelloWorld命令,则可在控制台看到Hello world| 的输出了。运行VC++; 文件---新建---选“win32 console application”(控制台程序)---在右方设置好路径并输入工程名---确定 接下来的几个提示框点确定就行了,那是提示是否要用VC++提供的框架之类的 在左边的工作空间中选“FILEVIEW”标签项,点开“+”号,右键点击“SOURCE FILES”,选“添加文件到目录”,此即添加你要建立的C++源程序文件,会提示你没有文件,是否添加,你点是,输入文件名保存就OK了 然后SOURCE FILES下就出现了你刚才建立的*.CPP文件,双击,输入代码. 以下就是点”组建”菜单中的”编译”、”组建”等命令进行调试了。 相信你会了。
Java调用C语言程序时,主要是涉及到操作系统底层的事件。这种时间Java无法处理,例如用户上传一个视频文件,需要后台给视频加上水印,或者后台分离视频流和音频流。只能通过调用C语言处理。
使用Java如何去调用C语言的接口呢?使用Java的JNI技术。
具体调用步骤如下:
1.首先创建Java文件 HelloJni.java ,并创建native方法。
2.编译Java文件并生成java头文件。
3.创建C语言文件,HelloWorld.c。
4.生成动态链接库文件 libhello.so。
5.设置动态链接库文件的目录。
6.把刚才生成的so文件拷贝到/home/lib下,然后执行class文件。