Java的JNI快速入门教程(推荐)

Java的JNI快速入门教程

什么是JNI？

JNI，全称Java Native Interface，是Java平台提供的用于实现Java与其他语言之间互操作性的一个机制。通过JNI，Java程序可以调用native方法实现与C/C++等本地语言代码的交互，也可以被其他语言调用。

JNI的基本原理

JNI的本质是在Java虚拟机与本地代码之间建立通信桥梁。调用过程大致分为如下几个步骤：

1. Java程序通过JNI接口调用本地代码
2. JNI接口完成Java虚拟机与本地代码之间的全局锁操作
3. 通过指定的函数名称执行本地代码
4. 将本地函数的返回值返回给Java程序

JNI的使用步骤

使用JNI主要需要进行以下几个步骤：

1. 编写本地代码，例如C/C++程序
2. 使用Java的native关键字声明本地方法
3. 生成.h头文件
4. 实现本地方法
5. 编译本地代码，生成动态链接库
6. 在Java程序中加载动态链接库
7. 调用本地方法

示例1：hello world

这里演示一个简单的“Hello World”例子。

编写本地代码

在本地代码中，我们要实现一个名为native_hello的函数，其输入和输出分别为JNIEnv和jobject参数。在该函数内，我们调用JNIEnv的NewStringUTF函数创建一个UTF-8编码的字符串，并返回该字符串的Java对象。

#include <jni.h>

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_HelloNative_native_1hello(JNIEnv* env, jobject obj) {
    return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello, JNI!");
}

生成.h头文件

使用Java提供的javah命令可以生成头文件。例如，头文件名为com_example_HelloNative.h，命令行如下：

javah -classpath . -jni com.example.HelloNative

实现本地方法

接下来，我们需要在Java中声明这个native方法并实现。

public class HelloNative {
    static {
        System.loadLibrary("hello");
    }
    public static native String native_hello();
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(native_hello());
    }
}

编译本地代码

使用gcc编译本地代码，生成动态链接库。

gcc -shared -fpic -o libhello.so com_example_HelloNative.c

在Java程序中加载动态链接库并调用本地方法

编译Java程序并运行，输出结果为“Hello, JNI!”。

javac HelloNative.java
java HelloNative

示例2：数组操作

这里演示一个数组操作的例子。

编写本地代码

我们在本地代码中编写了一个名为addIntArray的函数，其输入和输出分别为JNIEnv、jobject和jintArray类型的参数。该函数用于计算一个整形数组中所有元素的和并返回其值。

#include <jni.h>

JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_example_HelloNative_addIntArray(JNIEnv* env, jobject obj, jintArray arr) {
    jint sum = 0;
    jsize len = (*env)->GetArrayLength(env, arr);
    jint* c_array = (*env)->GetIntArrayElements(env, arr, JNI_FALSE);
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        sum += *(c_array + i);
    }
    (*env)->ReleaseIntArrayElements(env, arr, c_array, JNI_ABORT);
    return sum;
}

生成.h头文件

使用javah命令生成头文件。

javah -classpath . -jni com.example.HelloNative

实现本地方法

在Java中声明这个native方法并实现。

public class HelloNative {
    static {
        System.loadLibrary("hello");
    }
    public static native int addIntArray(int[] arr);
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[] {1, 2, 3, 4, 5};
        System.out.println(addIntArray(arr));
    }
}

编译本地代码

使用gcc编译本地代码，生成动态链接库。

gcc -shared -fpic -o libhello.so com_example_HelloNative.c

在Java程序中加载动态链接库并调用本地方法

编译Java程序并运行，输出结果为“15”。

javac HelloNative.java
java HelloNative

结束语

以上就是Java的JNI快速入门教程的完整攻略，希望对你有所帮助。如果还有疑问，欢迎讨论。