Java中使用JNI调用本地动态库的方法（图文详解加代码示例） |
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Java中使用JNI调用本地动态库的方法（图文详解加代码示例）
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详解Java中使用JNI调用本地动态库的方法
第0步：创建被调用的示例动态库第一步：创建调用动态库的Java代码第二步：编译生成调动动态库的class文件第三步：生成中介（或代理）动态库的头文件第四步：编译生成中介（或代理）动态库第五步：完善本地Java调用代码。第六步：验证执行附1：可选方法：JNative。附2：Linux平台下的调用方法。第一步、Java调用部分第二步、中介动态库代码部分第三步、编译生成class，中介动态库及运行class第四步、过程注意点1、引用和实际动态库名称的lib前缀2、 环境变量设置
日常业务开发过程中，如果要使用操作系统本身或第三方功能，就会经常遇到使用系统或第三方动态库。在Java开发平台上，调用动态库需要使用到 JNI（Java Native Interface）技术。 首先来看看百度百科中对JNI的描述：从Java1.1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。 值得一提的是，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，这样的情况下的这种做是可以接受的，甚至是必须的。例如，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虚拟机环境下。 闲话不说，直接上示例，请各位读者根据下面的分步操作，来一起探究JNI的技术使用。 本例基于Windows平台，首先生成被调用的目的dll动态库：Lib4JNI.dll Lib4JNI动态库中导出了一个add方法。在本例中用JNI去调用。 // dllmain.cpp : Defines the entry point for the DLL application. #include "stdafx.h" #include "stdlib.h" #include "stdio.h" BOOL APIENTRY DllMain( HMODULE hModule, DWORD ul_reason_for_call, LPVOID lpReserved ) { switch (ul_reason_for_call) { case DLL_PROCESS_ATTACH: case DLL_THREAD_ATTACH: case DLL_THREAD_DETACH: case DLL_PROCESS_DETACH: break; } return TRUE; } extern "C" int _declspec(dllexport) add(int a, int b) { int iResult = a + b; printf("%d + %d = ", a, b); return iResult; }接下来要做的是，使用中介（或者叫代理）动态库去调用目的动态库（目的动态库就是本例中的Lib4JNI.dll）。 在Java中，是不可以直接调用目的动态库的。因此，需要有一个中介（或代理），由本地的Java代码先调用这个中介（或代理）动态库，再由这个中介（或代理）动态库调用目的动态库。我们给中介dll起个名字，叫做Lib2Invoke.dll。 生成这个中介dll的过程比较复杂，下面，进入第一步，来详细说明。 第一步：创建调用动态库的Java代码 public class TestJNI { public native int getNumber(int a, int b); //声明Native方法 public static void main(String[] args) { } }将以上代码，以文本形式，保存为TestJNI.java。 第二步：编译生成调动动态库的class文件 javac TestJNI.java 第三步：生成中介（或代理）动态库的头文件在JNI中，中介（或代理）动态库是十分重要的概念。因为Java一般不直接调用系统库或第三方库，而是通过生成这个中介dll，由JVM调用中介dll，再由中介dll去调用系统库或第三方库。 javah TestJNI`运行后，jdk负责自动生成用于编译中介dll的头文件，本例中TestJNI.h生成的文件示例如下： /* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */ #include /* Header for class TestJNI */ #ifndef _Included_TestJNI #define _Included_TestJNI #ifdef __cplusplus extern "C" { #endif /* * Class: TestJNI * Method: getNumber * Signature: (II)I */ JNIEXPORT jint JNICALL Java_TestJNI_getNumber (JNIEnv *, jobject, jint, jint); #ifdef __cplusplus } #endif #endif 第四步：编译生成中介（或代理）动态库为什么到这里才开始生成中介dll呢？因为，我们需要上一步生成的TestJNI.h，作为中介dll的头文件。详细请参考代码。 // dllmain.cpp : Defines the entry point for the DLL application. #include "stdafx.h" #include "jni.h" //在这里，我们要注意的是，需要引用 #include "TestJNI.h" #ifdef WIN32 #ifdef _X86_ #define _T(x) x #else #ifdef _AMD64_ #define _T(x) L ## x #endif #endif #endif BOOL APIENTRY DllMain( HMODULE hModule, DWORD ul_reason_for_call, LPVOID lpReserved ) { switch (ul_reason_for_call) { case DLL_PROCESS_ATTACH: case DLL_THREAD_ATTACH: case DLL_THREAD_DETACH: case DLL_PROCESS_DETACH: break; } return TRUE; } JNIEXPORT jint JNICALL Java_TestJNI_getNumber (JNIEnv * env, jobject o, jint x, jint y) { typedef int(*ADD)(int, int);//函数指针类型 HINSTANCE Hint = ::LoadLibrary(_T("Lib4JNI.dll"));//加载我们刚才生成的dll ADD add = (ADD)GetProcAddress(Hint, "add");//取得dll导出的add方法 return add(x, y); FreeLibrary(Hint); }编译完成后，生成了我们需要的中介（或代理）动态库Lib2Invoke.dll。 第五步：完善本地Java调用代码。 public class TestJNI { public native int getNumber(int a, int b); public static void main(String[] args) { System.loadLibrary("Lib2Invoke"); TestJNI p = new TestJNI(); System.out.println(p.getNumber(100, 100)); } }编译完成后，把生成的class文件，和Lib4JNI.dll、Lib2Invoke.dll放在一个目录下。 第六步：验证执行 java TestJNI 200最后一步，就是测试下是否成功。执行成功的话，即会输出结果。 附1：可选方法：JNative。Java中，也提供了一些包用于简化对目的动态库的调用过程（覆盖上的第一到第六步）。继续以程序员特有的本质，少说话，多代码： import org.xvolks.jnative.JNative; import org.xvolks.jnative.Type; import org.xvolks.jnative.exceptions.NativeException; public class TestJNI { static JNative myjnative = null; public int getnumber(int a, int b) throws NativeException, IllegalAccessException { try { if (myjnative == null) { myjnative = new JNative("Lib4JNI.dll", "add"); // 直接调用目的动态库和其中的方法 myjnative.setRetVal(Type.INT); } myjnative.setParameter(0, a); myjnative.setParameter(1, b); myjnative.invoke(); // 返回对目的动态库的调用结果 return myjnative.getRetValAsInt(); } finally { if (myjnative != null) { myjnative.dispose(); } } } public static void main(String[] args) throws NativeException, IllegalAccessException { test uc = new test(); int result = uc.getnumber(1,100); System.err.println("result:" + result); } }优点是：不用中介dll，不用生成.h中介头文件 缺点是：（其实说缺点是不准确的，只是为了对齐优点）需要依赖外部包JNative支持。 附2：Linux平台下的调用方法。基本步骤和在Windows平台上相同。下面给出主要有区别处的示例代码。 第一步、Java调用部分NativeAgent.java public class NativeAgent { static { try { System.loadLibrary("NativeAgent"); } catch(UnsatisfiedLinkError e) { System.err.println(">>> Can not load library: " + e.toString()); } } // 声明对Native函数toConsole(String s)的调用 public native int toConsole(String s); public static void main(String[] args) { NativeAgent na = new NativeAgent(); na.toConsole("This is a JNI Project test.\n"); } } 第二步、中介动态库代码部分NativeAgent.h /* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */ #include /* Header for class NativeAgent */ #ifndef _Included_NativeAgent #define _Included_NativeAgent #ifdef __cplusplus extern "C" { #endif /* * Class: NativeAgent * Method: toConsole * Signature: (Ljava/lang/String;)I */ JNIEXPORT jint JNICALL Java_NativeAgent_toConsole (JNIEnv *, jobject, jstring); #ifdef __cplusplus } #endif #endifNativeAgent.c #include #include #include #include "NativeAgent.h" JNIEXPORT jint JNICALL Java_NativeAgent_toConsole(JNIEnv *pEnv, jobject obj, jstring str) { const char* msg = (*pEnv)->GetStringUTFChars(pEnv, str, 0); printf("%s", msg); return 0; } 第三步、编译生成class，中介动态库及运行class javac NativeAgent.java javah NativeAgent gcc -o libNativeAgent.so -I/usr/lib/jvm/java-1.8.0-openjdk-1.8.0.102-1.b14.el7_2.x86_64/include -I/usr/lib/jvm/java-1.8.0-openjdk-1.8.0.102-1.b14.el7_2.x86_64/include/linux -I. -fPIC -shared NativeAgent.c java -Djava.library.path=. NativeAgent 第四步、过程注意点这里有二个非常重要的地方，要十分注意： 1、引用和实际动态库名称的lib前缀对于System.loadLibrary("NativeAgent"); 在Linux下，动态库输出的文件名要是libNativeAgent.so。也就是说，如果System.loadLibrary("XXX")；那么，在导出动态库时，动态库的名字就要是libXXX。否则，会报错： java.lang.UnsatisfiedLinkError: no NativeAgent in java.library.path Exception in thread "main" java.lang.UnsatisfiedLinkError: NativeAgent.toConsole(Ljava/lang/String;)I at NativeAgent.toConsole(Native Method) at NativeAgent.main(NativeAgent.java:20) 2、 环境变量设置Linux一般默认的java.library.path在/usr/lib下。也可以自己通过VM参数-Djava.library.path=/usr/lib来显式的指定；或者通过增加环境变量export LD_LIBRARY_PATH=~/JavaNativeTest:$LD_LIBRARY_PATH |
一直觉得缺张总体图，快22年年底了，安排上！【本文地址】
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