windows下vscode+vs2019开发JNI的示例

下面是“Windows下VSCode+VS2019开发JNI的示例”的完整攻略。

背景介绍

Java Native Interface（JNI）是Java和本地C/C++代码交互的一种极其灵活的方式。JNI允许Java应用程序在其运行过程中调用本地C/C++应用程序，并让本地应用程序调用Java应用程序。该过程包括使用Java编写代码，编译Java代码生成Java类，调用Java类的JNI接口，使用C/C++编写本地代码，生成动态链接库（DLL），然后将DLL文件与Java应用程序一起部署。

本教程将介绍如何在Windows下使用VSCode和VS2019开发JNI的技巧，以及提供两个示例来帮助你理解JNI的具体应用。

前置条件

在开始本教程之前，请确保你已经安装了以下软件。

Java SDK（1.8或更高版本）
Visual Studio 2019
VSCode

安装必要的插件

在安装好VSCode之后，你需要安装以下插件：

Java Extension Pack：这是一个官方提供的Java扩展插件包，包含了所有常用的Java扩展插件，可以让你更方便地编写和调试Java代码。
C/C++ Extension：用于在VSCode中调试C/C++代码
Debugger for Java：用于在VScode中调试Java代码

你可以在VSCode的插件市场中搜索并安装这些插件。

开发JNI的示例

示例一：Java调用C++的HelloWorld程序

下面是Java调用C++编写的HelloWorld示例，该示例中，我们将使用C++实现HelloWorld的逻辑，并将其封装为DLL文件，然后调用Java接口调用该DLL文件。

1.首先，我们需要创建一个VS2019项目，该项目将使用C++编写HelloWorld逻辑代码，并生成DLL文件。

在VS2019中，打开“新建项目”的窗口，选择“Visual C++”，然后选择“Win32”，将项目类型设置为“DLL”，设置所需的名称和保存路径。

2.在项目中创建一个名为“native.cpp”的C++源文件，实现如下代码逻辑：

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include "native.h"
using namespace std;

JNIEXPORT void JNICALL Java_com_example_jni_NativeInterface_sayHello(JNIEnv *env, jobject thisObject) {
    cout << "Hello, world!" << endl;
}

3.在项目中创建一个名为“native.h”的头文件，该文件应包含该函数的声明。

#include <jni.h>
#ifndef _Included_com_example_jni_NativeInterface
#define _Included_com_example_jni_NativeInterface
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_example_jni_NativeInterface_sayHello(JNIEnv *, jobject);
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_jni_NativeInterface_sayTest(JNIEnv *, jobject);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

4.编译项目并生成DLL文件。

在项目中，单击“F7”编译并构建。在构建成功后，在项目输出目录中将生成一个名为“native.dll”的文件。

5.创建Java项目

在VSCode中，创建一个简单的Java Maven项目，例如，我们将项目命名为“jnidemo”。在项目中，我们需要创建一个名为“NativeInterface.java”的Java接口，在其代码中，我们将定义调用C++ DLL文件的本地方法。

package com.example.jni;

public class NativeInterface {
    public static native void sayHello();
    public static native String sayTest();
}

将Java类编译成class文件。

使用以下命令在项目根目录下运行Maven以构建项目：

mvn compile
mvn package

6.将DLL文件包含在Java项目中

在Java项目上右键单击，选择“New File”，并将名称设置为“libloader.java”。该文件的代码如下：

package com.example.jni;

import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;

public class LibLoader {

    public static void loadLib(String libName) {
        try {
            String lib = System.mapLibraryName(libName);
            File tempDir = new File(System.getProperty("java.io.tmpdir"), "jnidemo");
            tempDir.mkdirs();
            File libFile = new File(tempDir, lib);
            if (!libFile.exists()) {
                InputStream is = LibLoader.class.getClassLoader().getResourceAsStream(lib);
                FileOutputStream os = new FileOutputStream(libFile);
                byte[] buffer = new byte[1024];
                int len = is.read(buffer);
                while (len != -1) {
                    os.write(buffer, 0, len);
                    len = is.read(buffer);
                }
                os.close();
                is.close();
            }
            System.load(libFile.getAbsolutePath());
        } catch (IOException ex) {
            throw new RuntimeException(ex);
        }
    }
}

该类的目的是将C++的DLL文件加载到Java类路径中。将下面的代码添加到项目的“Main.java”类中。

public static void main(String[] args) {
    System.loadLibrary("native");
    NativeInterface.sayHello();
}

在项目中，执行以下命令使其在“Main.java”的main方法中调用遇到问题时，输出Debug信息供我们调试：

public static void main(String[] args) {
    System.out.println(System.getProperty("java.library.path"));
    LibLoader.loadLib("native");
    NativeInterface.sayHello();
}

7.运行程序并查看输出。

在项目文件夹中，打开终端并运行“cmd”，在控制台中输入以下命令：

java -cp target/dependency/*;target/classes com.example.jni.Main

如果一切都设置正确，你应该能够看到以下输出：

C:\Users\username\AppData\Local\Temp\jnidemo\native.dll
Hello, world!

示例二：Java调用带参本地方法

下面是Java调用带参本地方法的示例。

1.创建C++项目并生成DLL文件

根据示例一的步骤，创建一个C++项目，实现以下代码：

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include "com_example_jni_NativeInterface.h"
using namespace std;

JNIEXPORT void JNICALL Java_com_example_jni_NativeInterface_sayHello(JNIEnv *env, jobject thisObject, jstring name) {
    cout << "Hello, " << JStringToString(env, name) << "!" << endl;
}

string JStringToString(JNIEnv * env, jstring jStr) {
    const char *c_str = env->GetStringUTFChars(jStr, NULL);
    string s(c_str);
    env->ReleaseStringUTFChars(jStr, c_str);
    return s;
}

2.创建Java接口。

在Java项目中，创建代码如下的Java接口“NativeInterface.java”。

package com.example.jni;

public class NativeInterface {
    public static native void sayHello(String name);
}

并将其编译成class文件。

3.实现Java接口。

在Java项目中,创建一个名为“Main.java”的类，并实现其代码如下:

package com.example.jni;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(System.getProperty("java.library.path"));
        LibLoader.loadLib("native");
        NativeInterface.sayHello("JNI");
    }
}

然后，执行以下命令，查看输出：

java -cp target/dependency/*;target/classes com.example.jni.Main

输出应为"Hello, JNI!"。

至此，我们已成功实现Java和C++之间的交互，这就是JNI技术的应用。

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