Java JNI由浅入深(包括：Java和C++互传ArrayList泛型对象参数)

Java JNI由浅入深(包括：Java和C++互传ArrayList泛型对象参数)

 

         我们知道Java是一个运行在虚拟机里面的高级的编程语言，如果要调用系统的动态链接库的话，就要先声明native修饰的方法(类似接口里面的方法)，再由C/C++程序来实现(类似实现接口里的方法)。这样Java调用这些native方法就相当于调用了C/C++里面实现了的方法。通常我们把这种机制叫做JNI(Java NativeInterfac)，即Java 本地编程接口

          Android也同理，要学会在Android上进行NDK开发，首先我们到打好java JNI的基础。现在我们暂时把Android开发丢到一边先，试试在Java之下编译一个C动态链接库，再用Java程序调用。

 

1)先来个最简单的打印HelloWorld例子：

Java代码(HelloJni.java)：

[java] view plain copy

1. import java.util.*;  
2. public class HelloJni{  
3.       
4.     static{  
5.         System.loadLibrary("hello");  
6.     }  
7.     public native static void sayHello();  
8.     public static void main(String [] args)  
9.     {  
10.                 HelloJni.sayHello();  
11.     }  
12. }  

 

生成头文件(HelloJni.h)：

先javac HelloJni.java编译你的Java源码，再javah–jni HelloJni生成所需的头文件

头文件内容是这样的：

[java] view plain copy

1. /* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */  
2. #include <jni.h>  
3. /* Header for class HelloJni */  
4. #ifndef _Included_HelloJni  
5. #define _Included_HelloJni  
6. #ifdef __cplusplus  
7. extern "C" {  
8. #endif  
9. JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloJni_sayHello (JNIEnv *, jclass);  
10. #ifdef __cplusplus  
11. }  
12. #endif  
13. #endif  

 

实现头文件声明的方法(HelloJni.cpp)

[c-sharp] view plain copy

1. #include "HelloJni.h"  
2. JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloJni_sayHello(JNIEnv *env, jclass cls)  
3. {  
4.        printf("HelloWorld");  
5. }  

 

 

编译命令: g++ -I$JAVA_HOME/include-I$JAVA_HOME/include/linux HelloJni.cpp -shared -o libhello.so

命令参数解析：-I 是指引入java虚拟机的库的路径，-shared 是指编译成动态链接库(共享库) –o 输出文件名(注意，在Linux平台下的动态链接库有一个命名格式：“lib+库名+.so”在java代码里面loadLibrary的时候不要加lib前缀和.so后缀)

由于我这里把这个动态链接库编译放在当前目录下，所以还要设置环境变量LD_LIBRARY_PATH=该so动态链接库所在的目录，才能正常运行

 

#############################+++华丽的分割线+++###########################

2)好了，可以打印HelloWorld出来后，我们再深入一点点，传入一个int的数，在C/C++代码里面加1后返回。

 

Java代码(HelloJni.java)：

[java] view plain copy

1. public class HelloJni{  
2.         static{  
3.                    System.loadLibrary("hello");  
4.         }  
5.         public static native void sayHello();  
6.         public native int getInt();  
7.         public native void setInt(int i);  
8.         public static void main(String args[]){  
9.         //      HelloJni.sayHello();  
10.                  HelloJni hello = new HelloJni();  
11.                  hello.setInt(2);  
12.                  System.out.println(hello.getInt());  
13.         }  
14. }  

 

生成头文件(HelloJni.h)：

[c-sharp] view plain copy

1. /* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */  
2. #include <jni.h>  
3. /* Header for class HelloJni */  
4. #ifndef _Included_HelloJni  
5. #define _Included_HelloJni  
6. #ifdef __cplusplus  
7. extern "C" {  
8. #endif  
9. JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloJni_sayHello (JNIEnv *, jclass);  
10. JNIEXPORT jint JNICALL Java_HelloJni_getInt (JNIEnv *, jobject);  
11. JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloJni_setInt (JNIEnv *, jobject, jint);  
12. #ifdef __cplusplus  
13. }  
14. #endif  
15. #endif  

 

实现头文件声明的方法(HelloJni.cpp)

[java] view plain copy

1. #include "HelloJni.h"  
2. int i=1;  
3. JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloJni_sayHello  
4.   (JNIEnv *env, jclass cls){  
5.         printf("HelloWorld/n");  
6. }  
7. JNIEXPORT jint JNICALL Java_HelloJni_getInt  
8.   (JNIEnv *env, jobject thiz){  
9.         return i;  
10. }  
11. JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloJni_setInt  
12.   (JNIEnv *env, jobject thiz,jint ji){  
13.         i = ji+1;  
14. }  

 

运行结果：打印2

3)只是传入简单的数据类型不爽，这次让C/C++生成个Java对象返回

 

Java代码：pojo实体类(User.java)

[c-sharp] view plain copy

1. public class User{  
2.         private long id;  
3.         private String userName;  
4.         private boolean isMan;  
5.         private int age;  
6.         public User(){}  
7.         public User(long id, String userName, boolean isMan, int age) {  
8.                 super();  
9.                 this.id = id;  
10.                 this.userName = userName;  
11.                 this.isMan = isMan;  
12.                 this.age = age;  
13.         }  
14.         public long getId() {  
15.                 return id;  
16.         }  
17.         public void setId(long id) {  
18.                 this.id = id;  
19.         }  
20.         public String getUserName() {  
21.                 return userName;  
22.         }  
23.         public void setUserName(String userName) {  
24.                 this.userName = userName;  
25.         }  
26.         public boolean isMan() {  
27.                 return isMan;  
28.         }  
29.         public void setMan(boolean isMan) {  
30.                 this.isMan = isMan;  
31.         }  
32.         public int getAge() {  
33.                 return age;  
34.         }  
35.         public void setAge(int age) {  
36.                 this.age = age;  
37.         }  
38. }  

 

Java代码(HelloJni.java)：

[java] view plain copy

1. public class HelloJni{  
2.         static{  
3.                 System.loadLibrary("userbean");  
4.         }  
5.         public static native void sayHello();  
6.         public native int getInt();  
7.         public native void setInt(int i);  
8.         public native void setUser(String userName);  
9.         public native User getUser();  
10.         public static void main(String args[]){  
11.         //      HelloJni.sayHello();  
12.                 HelloJni hello = new HelloJni();  
13.         //      hello.setInt(2);  
14.         //      System.out.println(hello.getInt());  
15.                 hello.setUser("LiangYaotian");  
16.                 User user = hello.getUser();  
17.                 System.out.println("user from c/c++");  
18.                 System.out.println("name:"+user.getUserName());  
19.                 System.out.println("isMan?:"+user.isMan());  
20.                 System.out.println("age:"+user.getAge());  
21.         }  
22. }  

 

生成头文件(HelloJni.h)：

[c-sharp] view plain copy

1. #include <jni.h>  
2. /* Header for class HelloJni */  
3. #ifndef _Included_HelloJni  
4. #define _Included_HelloJni  
5. #ifdef __cplusplus  
6. extern "C" {  
7. #endif  
8. JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloJni_sayHello (JNIEnv *, jclass);  
9. JNIEXPORT jint JNICALL Java_HelloJni_getInt (JNIEnv *, jobject);  
10. JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloJni_setInt (JNIEnv *, jobject, jint);  
11. JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloJni_setUser (JNIEnv *, jobject, jstring);  
12. JNIEXPORT jobject JNICALL Java_HelloJni_getUser  (JNIEnv *, jobject);  
13. #ifdef __cplusplus  
14. }  
15. #endif  
16. #endif  

 

实现头文件声明的方法(HelloJni.cpp)

[c-sharp] view plain copy

1. #include <iostream>  
2. #include <stdio.h>  
3. using namespace std;  
4. int i=1;  
5. jobject user;  
6. JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloJni_sayHello  
7.   (JNIEnv *env, jclass cls){  
8.         printf("HelloWorld/n");  
9. }  
10. JNIEXPORT jint JNICALL Java_HelloJni_getInt  
11.   (JNIEnv *env, jobject thiz){  
12.         return i;  
13. }  
14. JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloJni_setInt  
15.   (JNIEnv *env, jobject thiz,jint ji){  
16.         i = ji+1;  
17. }  
18. JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloJni_setUser  
19.   (JNIEnv *env, jobject thiz, jstring name){  
20.         jclass userClass = env->FindClass("User");  
21.         jmethodID userMethod = env->GetMethodID(userClass,"<init>","()V");  
22.         jfieldID mId = env->GetFieldID(userClass,"id","J");  
23.         jfieldID mUserName = env->GetFieldID(userClass,"userName","Ljava/lang/String;");  
24.         jfieldID mIsMan = env->GetFieldID(userClass,"isMan","Z");  
25.         jfieldID mAge = env->GetFieldID(userClass,"age","I");  
26.         jobject userObject = env->NewObject(userClass,userMethod);  
27.         env->SetObjectField(userObject,mUserName,name);  
28.         env->SetLongField(userObject,mId,1001);  
29.         env->SetBooleanField(userObject,mIsMan,1);  
30.         env->SetIntField(userObject,mAge,21);  
31.         user = userObject;  
32. }  

 

 

 

4)有些同学可能会说：“返回个Java对象算什么啊，C/C++和Java之间互传复杂对象才好玩呢！”正所谓“不怕做不到，就怕想不到”，我们接着重构一下上面那个例子!

这次我们传包含有User对象的List到C/C++程序里面

Java代码(User.java)

同上。

Java代码(HelloJni.java)

[java] view plain copy

1. import java.util.*;  
2. public class HelloJni{  
3.         static{  
4.                 System.loadLibrary("userbean");  
5.         }  
6.         public native int get();  
7.         public native void set(int i);  
8.         public native void setUser(String userName);  
9.         public native User getUser();  
10.         public native void setUserList(ArrayList<User> userList);  
11.         public native ArrayList<User> getUserList();  
12.         public static void main(String [] args)  
13.         {  
14.                 HelloJni hello = new HelloJni();  
15.         //      hello.set(2);  
16.         //      System.out.println(hello.get());  
17.         /* 
18.                 hello.setUser("LiangYaotian"); 
19.                 User user = hello.getUser(); 
20.                 System.out.println("user from c/c++"); 
21.                 System.out.println("name:"+user.getUserName()); 
22.                 System.out.println("isMan?:"+user.isMan()); 
23.                 System.out.println("age:"+user.getAge()); 
24.         */  
25.                 ArrayList<User> userList = new ArrayList<User>();  
26.                 for(int i=0;i<10;i++){  
27.                         User u = new User((long)(1000+i),"LiangYaotian"+i,true,21);  
28.                         userList.add(u);  
29.                 }  
30.                 hello.setUserList(userList);  
31.                 userList = null;  
32.                 userList = hello.getUserList();  
33.                 System.out.println("ArrayList<User> construct from C++,then Java print it.....");  
34.                 for(User u : userList){  
35.                         System.out.println("id:"+u.getId()+"; name:"+u.getUserName());  
36.                 }  
37.         }  
38. }  

 

C头文件(HelloJni.h)

[java] view plain copy

1. #include <jni.h>  
2. /* Header for class HelloJni */  
3. #ifndef _Included_HelloJni  
4. #define _Included_HelloJni  
5. #ifdef __cplusplus  
6. extern "C" {  
7. #endif  
8. JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloJni_sayHello (JNIEnv *, jclass);  
9. JNIEXPORT jint JNICALL Java_HelloJni_getInt (JNIEnv *, jobject);  
10. JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloJni_setInt (JNIEnv *, jobject, jint);  
11. JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloJni_setUser (JNIEnv *, jobject, jstring);  
12. JNIEXPORT jobject JNICALL Java_HelloJni_getUser  (JNIEnv *, jobject);  

 

头文件的实现(HelloJni.cpp)

[java] view plain copy

1. #include "HelloJni.h"  
2. int i=1;  
3. jobject user;  
4. JNIEXPORT jint JNICALL Java_HelloJni_get  
5.   (JNIEnv *env, jobject jthiz){  
6.         printf("HelloWorld/n");  
7. }  
8. JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloJni_set  
9.   (JNIEnv *env, jobject jthiz, jint ji){  
10.         i = ji+1;  
11. }  
12. JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloJni_setUser  
13.   (JNIEnv *env, jobject jthiz, jstring name){  
14.         jclass userClass = env->FindClass("User");  
15.         jmethodID userMethod = env->GetMethodID(userClass,"<init>","()V");  
16.         jfieldID mId = env->GetFieldID(userClass,"id","J");  
17.         jfieldID mUserName = env->GetFieldID(userClass,"userName","Ljava/lang/String;");  
18.         jfieldID mIsMan = env->GetFieldID(userClass,"isMan","Z");  
19.         jfieldID mAge = env->GetFieldID(userClass,"age","I");  
20.         jobject userObject = env->NewObject(userClass,userMethod);  
21.         env->SetObjectField(userObject,mUserName,name);  
22.         env->SetLongField(userObject,mId,1001);  
23.         env->SetBooleanField(userObject,mIsMan,1);  
24.         env->SetIntField(userObject,mAge,21);  
25.         user = userObject;  
26. }  
27. JNIEXPORT jobject JNICALL Java_HelloJni_getUser  
28.   (JNIEnv *env, jobject jthiz){  
29.         return user;  
30. }  
31. JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloJni_setUserList  
32.   (JNIEnv *env, jobject jthiz, jobject userList){  
33.         int i;  
34.         //class ArrayList  
35.         jclass cls_arraylist = env->GetObjectClass(userList);  
36.         //method in class ArrayList  
37.         jmethodID arraylist_get = env->GetMethodID(cls_arraylist,"get","(I)Ljava/lang/Object;");  
38.         jmethodID arraylist_size = env->GetMethodID(cls_arraylist,"size","()I");  
39.         jint len = env->CallIntMethod(userList,arraylist_size);  
40.         printf("get java ArrayList<User> object by C++ , then print it...../n");  
41.         for(i=0;i<len;i++){  
42.                 jobject obj_user = env->CallObjectMethod(userList,arraylist_get,i);  
43.                 jclass cls_user = env->GetObjectClass(obj_user);  
44.                 jmethodID user_getId = env->GetMethodID(cls_user,"getId","()J");  
45.                 jmethodID user_getUserName = env->GetMethodID(cls_user,"getUserName","()Ljava/lang/String;");  
46.                 jmethodID user_isMan = env->GetMethodID(cls_user,"isMan","()Z");  
47.                 jmethodID user_getAge = env->GetMethodID(cls_user,"getAge","()I");  
48.                 jstring name = (jstring)env->CallObjectMethod(obj_user,user_getUserName);  
49.                 jboolean b = true;  
50.                 const char *namePtr = env->GetStringUTFChars(name,&b);  
51.                 jlong id = env->CallLongMethod(obj_user,user_getId);  
52.                 jboolean sex = env->CallBooleanMethod(obj_user,user_isMan);  
53.                 jint age = env->CallIntMethod(obj_user,user_getAge);  
54.                 printf("Id:%d; ",id);  
55.                 printf("Name:%s; ",namePtr);  
56.                 printf("isMan? %d; ",sex);  
57.                 printf("Age:%d /n ",age);  
58.         }  
59. }  
60. JNIEXPORT jobject JNICALL Java_HelloJni_getUserList  
61.   (JNIEnv *env, jobject jthiz){  
62.         //ArrayList Object  
63.         jclass cls_ArrayList = env->FindClass("java/util/ArrayList");  
64.         jmethodID construct = env->GetMethodID(cls_ArrayList,"<init>","()V");  
65.         jobject obj_ArrayList = env->NewObject(cls_ArrayList,construct,"");  
66.         jmethodID arrayList_add = env->GetMethodID(cls_ArrayList,"add","(Ljava/lang/Object;)Z");  
67.         //User Object  
68.         jclass cls_user = env->FindClass("User");  
69.         //none argument construct function  
70.         jmethodID construct_user = env->GetMethodID(cls_user,"<init>","()V");  
71.         //new a object  
72.         jobject obj_user = env->NewObject(cls_user,construct_user,"");  
73.         //get method id  
74.         /* 
75.         jmethodID user_setId = env->GetMethodID(cls_user,"setId","(J)V"); 
76.         jmethodID user_setUserName = env->GetMethodID(cls_user,"setUserName","(Ljava/lang/String;)V"); 
77.         jmethodID user_setMan = env->GetMethodID(cls_user,"setMan","(Z)V"); 
78.         jmethodID user_setAge = env->GetMethodID(cls_user,"setAge","(I)V"); 
79.         */  
80.         int i;  
81.         for(i=0;i<10;i++){  
82.         //new a object  
83.         jobject obj_user = env->NewObject(cls_user,construct_user,"");  
84.         //get field id  
85.         jfieldID user_id = env->GetFieldID(cls_user,"id","J");  
86.         jfieldID user_name = env->GetFieldID(cls_user,"userName","Ljava/lang/String;");  
87.         jfieldID user_isMan = env->GetFieldID(cls_user,"isMan","Z");  
88.         jfieldID user_age = env->GetFieldID(cls_user,"age","I");  
89.         env->SetLongField(obj_user,user_id,i);  
90.         env->SetObjectField(obj_user,user_name,env->NewStringUTF("LiangYaoTian"));  
91.         env->SetBooleanField(obj_user,user_isMan,1);  
92.         env->SetIntField(obj_user,user_age,21);  
93.                 env->CallObjectMethod(obj_ArrayList,arrayList_add,obj_user);  
94.         }  
95.         return obj_ArrayList;  
96. }  

 

运行结果：

 

 

源码：E-Mail我：u_xtian@qq.com

原创作品，转载需注明出处...http://blog.youkuaiyun.com/u_xtian/archive/2010/11/25/6033963.aspx