JAVA的JNI调用

2023-02-17 08:14:39

由于JNI调用C和调用C++差不多，而且C++中可以混合写C代码，所以这里主要是写关于JNI调用C++的部分。

一般步骤：

先是写普通的Java类，其中包括本地方法调用。
然后编译这个Java类，调用javah命令，生成.h头文件
接着，就是实现头文件中的函数；实现过程中有点比较麻烦，要知道JNI中JAVA和C/C++的类型转换，比如数组类型的转换，基本类型的转换等，最好是看文档，或者网上找相关资料。

源代码链接：http://files.cnblogs.com/GDUT/jni-demo.rar

JNI的调用效果图：

下面是调用JNI的具体过程：

1. 普通Java类（包含测试方法）：MyJNI.java

 public class MyJNI {

     //加载动态链接库
     static {
         System.out.println("开始加载动态链接库");
         System.loadLibrary("MyJNI");
         System.out.println("动态链接库加载完毕。");
     }

     public native void go();

     public native void run();

     public native String getName();

     public native int[] sort(int[] array);

     //测试
     public static void main(String[] args) {
         MyJNI jni = new MyJNI();
         int[] array = {5, 3, 6, 35, 74, 8}, sortedArray;

         jni.run();
         jni.go();
         jni.getName();
         sortedArray = jni.sort(array);
         //由于这是本地方法调用，这里的数组和平常的数组的引用不太一样。

         for(int i=0; i<sortedArray.length; i++){
             System.out.print(sortedArray[i] + "\t");
         }

     }
 }

2. 由Java类编译后生成的C++头文件：MyJNI.h

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

 #ifndef _Included_MyJNI
 #define _Included_MyJNI
 #ifdef __cplusplus
 extern "C" {
 #endif
 /*
  * Class:     MyJNI
  * Method:    go
  * Signature: ()V
  */
 JNIEXPORT void JNICALL Java_MyJNI_go
   (JNIEnv *, jobject);

 /*
  * Class:     MyJNI
  * Method:    run
  * Signature: ()V
  */
 JNIEXPORT void JNICALL Java_MyJNI_run
   (JNIEnv *, jobject);

 /*
  * Class:     MyJNI
  * Method:    getName
  * Signature: ()Ljava/lang/String;
  */
 JNIEXPORT jstring JNICALL Java_MyJNI_getName
   (JNIEnv *, jobject);

 /*
  * Class:     MyJNI
  * Method:    sort
  * Signature: ([I)[I
  */
 JNIEXPORT jintArray JNICALL Java_MyJNI_sort
   (JNIEnv *, jobject, jintArray);

 #ifdef __cplusplus
 }
 #endif
 #endif

3. 需要调用的C++函数的相关文件：MyJNIImpl.cpp

 #include <jni.h>
 #include "MyJNI.h"
 #include <stdio.h>

 /*
  * Class:     MyJNI
  * Method:    go
  * Signature: ()V
  */
 JNIEXPORT void JNICALL Java_MyJNI_go
   (JNIEnv * env, jobject jobj){

     printf("I am going....\n");
 }

 /*
  * Class:     MyJNI
  * Method:    run
  * Signature: ()V
  */
 JNIEXPORT void JNICALL Java_MyJNI_run
   (JNIEnv * env, jobject jobj){

     printf("I am running....\n");
 }

 /*
  * Class:     MyJNI
  * Method:    getName
  * Signature: ()Ljava/lang/String;
  */
 JNIEXPORT jstring JNICALL Java_MyJNI_getName
   (JNIEnv * env, jobject job){

    printf("I am GDUTtiantian, go with me.\n");
    //将字符串转化为jstring类型
    //jstring就是对应java的String类型
    jstring p = env->NewStringUTF("GDUTtiantian");
    return p;
 }

 /*
  * Class:     MyJNI
  * Method:    sort
  * Signature: ([I)[I
  */
 JNIEXPORT jintArray JNICALL Java_MyJNI_sort
   (JNIEnv * env, jobject jobj, jintArray array){

 jint* arr;//定义一个整形指针
     ;
     //对于整形数组的处理，主要有GetIntArrayElements与GetIntArrayRegion
     //第一种方法
     arr = env->GetIntArrayElements(array, NULL);//得到一个指向原始数据类型内容的指针
     jint length = env->GetArrayLength(array);//得到数组的长度

     ; i<length; i++){
         ; j<length; j++){
             if(arr[i] > arr[j]){
                 jint temp = arr[i];
                 arr[i] = arr[j];
                 arr[j] = temp;
             }
         }
     }

     ; i<length; i++){
         printf("%d ", arr[i]);
     }

     printf("\n排序完成\n");

     jintArray javaArray = env->NewIntArray(length);
     env->SetIntArrayRegion(javaArray, , length, arr);

     return javaArray;//返回排序后的数组
 }

编译之后，生成一个动态链接库文件：MyJNI.dll

在Java类中就是通过加载这个库文件，调用其中的相关函数。

调用的相关命令：

javac *.java
javah MyJNI
set JAVA_HOME=D:\SoftwareDeveloping\jdk32bit_1.6
g++ -Wl,--add-stdcall-alias -I"%JAVA_HOME%\include" -I"%JAVA_HOME%\include\win32" -shared -o MyJNI.dll MyJNIImpl.cpp
java MyJNI

在操作过程中可能会出现的异常：

　第一个异常

 C:\Users\Administrator\Desktop>java HelloJNI
 Exception in thread "main" java.lang.UnsupportedClassVersionError: HelloJNI : Unsupported major.minor version 51.0
         at java.lang.ClassLoader.defineClass1(Native Method)
         at java.lang.ClassLoader.defineClassCond(ClassLoader.java:631)
         at java.lang.ClassLoader.defineClass(ClassLoader.java:615)
         at java.security.SecureClassLoader.defineClass(SecureClassLoader.java:141)
         at java.net.URLClassLoader.defineClass(URLClassLoader.java:283)
         at java.net.URLClassLoader.access$000(URLClassLoader.java:58)
         at java.net.URLClassLoader$1.run(URLClassLoader.java:197)
         at java.security.AccessController.doPrivileged(Native Method)
         at java.net.URLClassLoader.findClass(URLClassLoader.java:190)
         at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:306)
         at sun.misc.Launcher$AppClassLoader.loadClass(Launcher.java:301)
         at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:247)
 Could not find the main class: HelloJNI.  Program will exit.

这个是JAVA虚拟机的版本低于编译器的问题，如果你用一个编译编译之后，然后把.class文件移动到另一个环境下执行，可能会出现这个问题。

　　2. 第二个异常

 C:\Users\Administrator\Desktop>javac *.java

 C:\Users\Administrator\Desktop>java HelloJNI
 Exception in thread "main" java.lang.UnsatisfiedLinkError: C:\Users\Administrator\Desktop\hello.dll: Can't load IA 32-bit .dll on a AMD 64-bit platform
         at java.lang.ClassLoader$NativeLibrary.load(Native Method)
         at java.lang.ClassLoader.loadLibrary0(ClassLoader.java:1807)
         at java.lang.ClassLoader.loadLibrary(ClassLoader.java:1732)
         at java.lang.Runtime.loadLibrary0(Runtime.java:823)
         at java.lang.System.loadLibrary(System.java:1028)
         at HelloJNI.<clinit>(HelloJNI.java:3)
 Could not find the main class: HelloJNI.  Program will exit.

动态链接库.dll是32位，而JVM是64位，不匹配；可以安装一个32位的JVM；或者在64位环境下重新编译一个新的.dll文件。

3. 第三个异常

 C:\Users\Administrator\Desktop\jni>g++ -Wl,--add-stdcall-alias -I"%JAVA_HOME%\include" -I"%JAVA_HOME%\include\win32" -shared -o MyJNI.dll MyJNIImpl.cpp
 In file included from MyJNIImpl.cpp:1:
 MyJNI.h:2:17: jni.h: No such file or directory
 In file included from MyJNIImpl.cpp:1:
 MyJNI.h:15: error: expected constructor, destructor, or type conversion before "void"
 MyJNI.h:15: error: expected `,' or `;' before "void"
 MyJNI.h:23: error: expected constructor, destructor, or type conversion before "void"
 MyJNI.h:23: error: expected `,' or `;' before "void"
 MyJNI.h:31: error: `JNIEXPORT' does not name a type
 MyJNI.h:39: error: `JNIEXPORT' does not name a type
 MyJNIImpl.cpp:10: error: expected constructor, destructor, or type conversion before "void"
 MyJNIImpl.cpp:10: error: expected `,' or `;' before "void"
 MyJNIImpl.cpp:21: error: expected constructor, destructor, or type conversion before "void"
 MyJNIImpl.cpp:21: error: expected `,' or `;' before "void"
 MyJNIImpl.cpp:32: error: `JNIEXPORT' does not name a type
 MyJNIImpl.cpp:47: error: `JNIEXPORT' does not name a type

这个报错主要是找不到jni.h文件，一般的原因：JAVA_HOME的路径有问题，注意这个路径是安装路径。用命令设置下，如果设置还是报这个错误，那么就到环境变量那里修改。

参考资料：http://www3.ntu.edu.sg/home/ehchua/programming/java/JavaNativeInterface.html

JNI类型转换：http://www.cnblogs.com/lgydqy/archive/2012/02/28/2371592.html

函数

Java 数组类型

本地类型

GetBooleanArrayElements

jbooleanArray

jboolean

GetByteArrayElements

jbyteArray

jbyte

GetCharArrayElements

jcharArray

jchar

GetShortArrayElements

jshortArray

jshort

GetIntArrayElements

jintArray

jint

GetLongArrayElements

jlongArray

jlong

GetFloatArrayElements

jfloatArray

jfloat

GetDoubleArrayElements

jdoubleArray

jdouble

欢迎讨论交流，我的主页:http://www.cnblogs.com/GDUT/

我的邮箱：zone.technology.exchange@gmail.com

函数	Java 数组类型	本地类型
GetBooleanArrayElements	jbooleanArray	jboolean
GetByteArrayElements	jbyteArray	jbyte
GetCharArrayElements	jcharArray	jchar
GetShortArrayElements	jshortArray	jshort
GetIntArrayElements	jintArray	jint
GetLongArrayElements	jlongArray	jlong
GetFloatArrayElements	jfloatArray	jfloat
GetDoubleArrayElements	jdoubleArray	jdouble

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一般步骤：

JNI的调用效果图：

下面是调用JNI的具体过程：

在操作过程中可能会出现的异常：

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