java JNI簡介

JNI的接口函數和指針

native代碼想要訪問 java虛擬機須要調用JNI方法，而獲取JNI方法則經過 JNI interface Pointer。它實際指向的就是一個都是指針的數組，每一個指針指向的都是一個接口函數

這樣作的優點:

• JNI 命名和native code書寫分開，避免硬編碼

JNI interface Pointer 只在當前線程有效，即native 方法不能在線程之間傳遞（不一樣線程的指針可能不一 樣），VM保證同一個線程中調用屢次JNI interface Pointer是同一個

編譯

JAVA VM支持多線程，native 方法在編譯的時候須要加上對應的參數，如 gcc加上 -D_REENTRANT或者-D_POSIX_C_SOURCE

加載

代碼以下

package pkg;  

class Cls { 
     native double f(int i, String s); 
     static { 
         System.loadLibrary(「pkg_Cls」);  //名字能夠隨便定義
     } 
} 
複製代碼

對於不一樣的系統，打包的後綴名會有不一樣，solaris系統通常是libpkg_Cls.so（使用的時候則是直接用的pkg_Cls）Win32的系統則是pkg_Cls.dll

鏈接

若是當前系統不支持動態鏈接，全部的Native方法必須預先和VM創建鏈接，經過System.loadLibrary是沒法自動加載。若是要靜態鏈接可使用 JNI的函數 RegisterNatives

靜態鏈接須要把全部的library複製到可執行的映像中；動態鏈接是把共享的library的名字放在一個可執行的映像中，當映像運行的時候纔去鏈接

Native方法名

1. 生成規則：Java_ 做爲前綴,類的全路徑名，用 「_」 分隔每個目錄名，再加上 方法名，若是是重載的方法，則會添加 「__」和 方法簽名,好比: 全路徑是:com.study.jnilearn.HelloWorld,生成的方法是 Java_com_study_jnilearn_HelloWorld_sayHello:
2. 查找規則：VM查找native library裏面的方法名，首先查找短的名字，即方法名沒有參數簽名；而後查找有參數簽名的方法；長方法名只有在native方法重載了另外一個native方法的時候須要

方法簽名

方法簽名的格式爲：(形參參數類型列表)返回值。
形參參數列表中，引用類型以L開頭，後面緊跟類的全路徑名（需將.所有替換成/），以分號結尾

好比：long f(int n,String s,int[] arr); 對應的Native方法簽名是 (ILjava/lang/String;[I)J. 各類類型簽名對比

Native的方法參數

第一個參數是JNI Interface pointer(類型是 JNIEnv)，若是是靜態native方法,第二個參數則是對應java class的引用，非靜態的native則對應的是 對象的引用,其它的參數對應的是java方法的參數

JNI的Hello world實現

1. 建立本身的Hello world文件，在其中使用Native方法

public class HelloWorld {
    public static native String sayHello(String name);
    public static void main(String[] args) {
       String text = sayHello("paxi");
       System.out.println(text);
    }
    static{
        System.loadLibrary("HelloWorld");
    }
}
複製代碼

2. 用javac編譯HelloWorld.java文件
3. 用javah編譯產生頭文件 HelloWorld.h
   命令爲 javah -jni -d ./jni HelloWorld;-d：將生成的文件放到jni目錄下 生成結果以下：

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

#ifndef _Included_HelloWorld
#define _Included_HelloWorld
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     HelloWorld
 * Method:    sayHello
 * Signature: (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;
 */
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_HelloWorld_sayHello
  (JNIEnv *, jclass, jstring);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
複製代碼

3. 用C實現HelloWorld.h中的函數

HelloWorld.c:
#include "HelloWorld.h"

#ifdef __cplusplus
extern "C" 
{
#endif

/*
 * Class:     HelloWorld
 * Method:    sayHello
 * Signature: (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;
 */
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_HelloWorld_sayHello
  (JNIEnv *env, jclass cls, jstring j_str){
    const char *c_str = NULL;
    char buff[128] = {0};
    c_str = (*env)->GetStringUTFChars(env,j_str,NULL);
    if (c_str == NULL)
    {
        printf("out of memory\n");
        return NULL;
    }
    printf("Java Str:%s\n", c_str);
    sprintf(buff,"hello %s",c_str);
    (*env)->ReleaseStringUTFChars(env,j_str,c_str);
    return (*env)->NewStringUTF(env,buff);
  }
#ifdef __cplusplus
}
#endif
複製代碼

4. 編譯C的代碼生成native文件
   mac下命令爲

gcc -dynamiclib -o extensions/libHelloWorld.jnilib jni/HelloWorld.c -framework JavaVM -I/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.7.0_79.jdk/Contents/Home/include -I/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.7.0_79.jdk/Contents/Home/include/darwin

* -dynamiclib:表示生成動態連接庫
* -o:指定動態連接庫編譯後生成的路徑以及文件名
* -framwork JavaVM -I:編譯JNI須要用到的JVM頭文件(jni.h)
複製代碼

5. 執行java程序，指定動態連接庫
   命令爲 java -Djava.library.path=動態連接的目錄 Helloworld

java Str:paxi
hello paxi
複製代碼

附錄

JNI 文檔
JNI hello world原博客地址