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JNI

JNI概述

JNI(java native interface)，提供了java调用本地库（c/c++编写的生成的动态链接库.dll）的接口

java项目中，本地方法接口使用native字段标识

入门案例 基于Windows操作系统

• java项目编写接口

package net.cn.console.natlib;public class Hello {
       public native String hello();}

• 生成头文件
  • 使用javah命令，如果找不到javah命令，则可能是新版本jdk将javah命令集成到javac命令里面
  • 使用 java -h <dir> <source>
    • dir 生成头文件所在目录名
    • source 源文件

javac -h jni net.cn.console.natlib.Hello.java

编译成功会在当前工作目录下的 jni目录下生成头文件net_cn_console_natlib_Hello.h

文件内容如下：

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */#include 
   
    /* Header for class net_cn_console_natlib_Hello */#ifndef _Included_net_cn_console_natlib_Hello#define _Included_net_cn_console_natlib_Hello#ifdef __cplusplusextern "C" {#endif/* * Class:     net_cn_console_natlib_Hello * Method:    hello * Signature: ()Ljava/lang/String; */JNIEXPORT jstring JNICALL Java_net_cn_console_natlib_Hello_hello  (JNIEnv *, jobject);#ifdef __cplusplus}#endif#endif
   

• 新建一个c++项目，项目类型为动态链接库项目
• 将生成的头文件导入到项目中
  • 除了生成的头文件，还需要以下文件
    • JAVA_HOME\include\jni.h
    • JAVA_HOME\include\win32\jni_md.h

这里为了方便直接将这两个头文件导入到当前项目中

如果net_cn_console_natlib_Hello.h文件报错，一般是头文件引入方式不正确引起

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated *///将这里的include 
   
    修改为 include "jni.h"#include "jni.h"/* Header for class net_cn_console_natlib_Hello */#ifndef _Included_net_cn_console_natlib_Hello#define _Included_net_cn_console_natlib_Hello#ifdef __cplusplus
   

• 新建源文件net_cn_console_natlib_Hello.cpp，实现net_cn_console_natlib_Hello.h中的方法

#include "pch.h" //预编译相关，vs报错后提示引入这个头文件#include "net_cn_console_natlib_Hello.h"#include 
   
    #include 
    
     using namespace std;JNIEXPORT jstring JNICALL Java_net_cn_console_natlib_Hello_hello(JNIEnv*env, jobject) {	cout << "this is print by c++"<
     
      NewStringUTF((const char*)res);	return value;}
     
    
   

• 配置项目，生成dll，这里配置为release，x64
• 项目右键，生成

​ 会生成jni-demo1.dll文件

• 将生成的dll文件导入java项目中，这里使用idea

• 编写测试代码

public class MainApp {
       static {
           System.loadLibrary("jni-demo1");    }    public static void main(String[] args) {
           Hello hello=new Hello();        final String hello1 = hello.hello();        System.out.println(hello1);    }}

如果控制台成功打印以下内容，说明程序运行正常

this is print by c++hello JNI

linux环境

linux下动态链接库的后缀一般是.so (shared object)

使用gcc编译的话，直接将相关文件放在同一个目录下，使用下面命令编译成动态链接库（.so）

gcc -fPIC -shared net_cn_console_natlib_Hello.cpp -o  libdemo.so

jni常用操作

基本数据类型

本地方法中，java数据类型都会以j*的格式命名，其中基本数据类型和c++数据类型基本可以无缝衔接，

String

本地方法中，使用jstring表示java中的String类型，需要转换成c++的char*才能处理

• jstring-> char*

const char * nametmp =env->GetStringUTFChars(name,NULL);

• char* -> jstring

char str[]="hello jni";jstring result= env->NewStringUTF(str);

对象操作

对象操作和java中的反射比较类似

• 获取类信息

jclass personClass = env->FindClass("com/pojo/User");//也可以使用下面的方法直接获取传入对象的类jclass personClass = env->GetObjectClass(person);

• 获取/设置属性
  • 获取属性需要使用env的Get*Field()来进行，如GetIntField，GetObjectField…
  • 这个方法需要两个参数，一个是对象，另一个是属性的id
  • 属性id可以通过GetFieldID来获取

//获取属性idjfieldID nameId = env->GetFieldID(personClass,"name","Ljava/lang/String;");jfieldID ageId = env->GetFieldID(personClass,"age","I");//获取对象属性jstring name=static_cast
   
    (env->GetObjectField(person,nameId));jint age = env->GetIntField(person,ageId);//设置对象属性env->SetObjectField(person,nameId,newName);env->SetIntField(person,ageId,age);
   

🔴 ⚠️ 这里有个大坑： 获取属性id时，"Ljava/lang/String;"这个参数最后面的分号“;”千万不能省略，必须加，否则就会找不到属性id

• 执行方法
  • 执行方法需要使用Call*Method或者Call*MethodA，*代表返回类型，没有A代表没有参数，有A代表需要参数
  • 需要方法Id,方法id使用GetMethodID方法获取
    • 这个方法需要传入类信息，方法名和参数签名
    • 参数签名示例

示例，调用对象的toString方法

jmethodID toStingId = env->GetMethodID(personClass,"toString","()Ljava/lang/String;");jstring user2Str = (jstring)env->CallObjectMethod(user2,toStingId);

• 创建对象
  • 创建对象本质上也是在调用对象的方法，需要先获取构造方法id，再用NewObject创建对象

//使用无参数构造器创建对象jmethodID initMethodIdNoArgs = env->GetMethodID(personClass,"
   
    ","()V");jobject user1 = env->NewObject(personClass,initMethodIdNoArgs);//使用有参数构造创建对象	//创建参数数组jvalue argName;argName.l=env->NewStringUTF("zhangsna");jvalue argAge;argAge.i=55;jvalue args[]={argName,argAge};jmethodID initMethodIdWithArgs = env->GetMethodID(personClass,"
    
     ","(Ljava/lang/String;I)V");jobject user2= env->NewObjectA(personClass,initMethodIdWithArgs,args);
    
   

ℹ️ 上述示例中参数数组的数据类型是 jvalue，jvalue是一个union，定义如下

typedef union jvalue {    jboolean z;    jbyte    b;    jchar    c;    jshort   s;    jint     i;    jlong    j;    jfloat   f;    jdouble  d;    jobject  l;} jvalue;

示例

java项目准备

一个User对象

package com.pojo;public class User {
       private String tel;    private int age;    private String name;    public User(){
       }    public User(String name, int age) {
           this.name = name;        this.age = age;    }    public String getName() {
           return name;    }    public void setName(String name) {
           this.name = name;    }    public int getAge() {
           return age;    }    public void setAge(int age) {
           this.age = age;    }    @Override    public String toString() {
           return "User{" +                "name='" + name + '\'' +                ", age=" + age +                '}';    }}

native方法类

public class JniDemo {
       public native String hello();    public native int avg(int[] ints);    public native void sort(int[] data );    public native User proc(User user);}

下面演示如何在c++项目中实现这些方法

• hello()，返回一个字符串

/* * return a String "hello jni" * Class:     JniDemo2 * Method:    hello * Signature: ()Ljava/lang/String; */JNIEXPORT jstring JNICALL Java_JniDemo2_hello  (JNIEnv * env, jobject obj)  {    char str[]="hello jni";    jstring result= env->NewStringUTF(str);    return result;}

• avg(int[] ints)

JNIEXPORT jint JNICALL Java_JniDemo2_avg  (JNIEnv * env, jobject obj, jintArray data)  {        jint length=0,sum=0;        length = env->GetArrayLength(data);        jint* ints = env->GetIntArrayElements(data,0);        for (size_t i = 0; i < length; i++)        {            sum+=ints[i];        }        return sum/length;  }

• sort(int[] data ) 数组排序

JNIEXPORT void JNICALL Java_JniDemo2_sort  (JNIEnv * env, jobject obj, jintArray data)  {      jint len = env->GetArrayLength(data);      jint* value = env->GetIntArrayElements(data,0);          for (size_t i = 0; i < len; i++)      {          for (size_t j = i; j < len; j++)          {            if (value[i]
   
    ReleaseIntArrayElements(data,value,0);       }
   

• proc(User user)
• 方法传入一个User对象，本地方法修改其属性值；方法内部创建一个新的User对象并返回

JNIEXPORT jobject JNICALL Java_JniDemo2_proc(JNIEnv * env, jobject instace, jobject person){      jclass personClass = env->FindClass("com/pojo/User");    //也可以使用下面的方法直接获取传入对象的类    // jclass personClass = env->GetObjectClass(person);        cout<<"userClass "<
   
    <
    
     GetFieldID(personClass,"name","Ljava/lang/String;");    jfieldID ageId = env->GetFieldID(personClass,"age","I");    jstring name=static_cast
     
      (env->GetObjectField(person,nameId));    	//  修改传入的User对象    //modify name    jboolean isCopy=0;    // cout<<"char utf"<
      
       GetStringUTFChars(name,NULL);     cout<
       
        <
        
         NewStringUTF(name2); env->SetObjectField(person,nameId,nameJstr); env->ReleaseStringUTFChars(name,nametmp); // modify age jint age = env->GetIntField(person,ageId); age++; env->SetIntField(person,ageId,age); // 使用没有参数构造器创建一个User对象 jmethodID initMethodIdNoArgs = env->GetMethodID(personClass,"
         
          ","()V"); jmethodID initMethodIdWithArgs = env->GetMethodID(personClass,"
          
           ","(Ljava/lang/String;I)V"); jobject user1 = env->NewObject(personClass,initMethodIdNoArgs); env->SetIntField(user1,ageId,12); env->SetObjectField(user1,nameId,env->NewStringUTF("lisi")); // 使用有参数构造器创建一个User对象 jvalue argName; argName.l=env->NewStringUTF("zhangsna"); jvalue argAge; argAge.i=55; jvalue args[]={argName,argAge}; jobject user2= env->NewObjectA(personClass,initMethodIdWithArgs,args); jmethodID toStingId = env->GetMethodID(personClass,"toString","()Ljava/lang/String;"); jstring user2Str = (jstring)env->CallObjectMethod(user2,toStingId); const char* user2Chars= env->GetStringUTFChars(user2Str,0); cout<
           
            <
           
          
         
        
       
      
     
    
   

参考资料

• https://www.runoob.com/w3cnote/jni-getting-started-tutorials.html
• https://blog.csdn.net/qhs1573/article/details/87704431
• https://www.cnblogs.com/yongdaimi/p/14023154.html

转载地址：https://console.blog.csdn.net/article/details/116590605 如侵犯您的版权，请留言回复原文章的地址，我们会给您删除此文章，给您带来不便请您谅解！