JNI完全手册 (收藏)

kiyoki

于 2013-04-19 17:52:06 发布

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最近在公司里做了一个手机的项目，需要Java程序在发送短信的时候和第三方的短信服务器连接。短信接口是用C 写的。琢磨了三天，大致搞懂了JNI的主体部分。先将心得整理，希望各位朋友少走弯路。
首先引用一篇文章，介绍一个简单的JNI的调用的过程。

JAVA以其跨平台的特性深受人们喜爱，而又正由于它的跨平台的目的，使得它和本地机器的各种内部联系变得很少，约束了它的功能。解决JAVA对本地操作的一种方法就是JNI。

JAVA通过JNI调用本地方法，而本地方法是以库文件的形式存放的（在Windows平台上是DLL文件形式，在UNIX机器上是SO文件形式）。通过调用本地的库文件的内部方法，使JAVA可以实现和本地机器的紧密联系，调用系统级的各接口方法。

简单介绍及应用如下：

一、JAVA中所需要做的工作
在JAVA程序中，首先需要在类中声明所调用的库名称，如下：
static {
System.loadLibrary(“goodluck”);
}

在这里，库的扩展名字可以不用写出来，究竟是DLL还是SO，由系统自己判断。
还需要对将要调用的方法做本地声明，关键字为native。并且只需要声明，而不需要具体实现。如下：
public native static void set(int i);
public native static int get();
然后编译该JAVA程序文件，生成CLASS，再用JAVAH命令，JNI就会生成C/C 的头文件。
例如程序testdll.java，内容为：

public class testdll {
static
{
System.loadLibrary("goodluck");
}
public native static int get();
public native static void set(int i);
public static void main(String[] args)
{
testdll test = new testdll();
test.set(10);
System.out.println(test.get());
}
}

用javac testdll.java编译它，会生成testdll.class。
再用javah testdll，则会在当前目录下生成testdll.h文件，这个文件需要被C/C 程序调用来生成所需的库文件。

二、C/C 中所需要做的工作
对于已生成的.h头文件，C/C 所需要做的，就是把它的各个方法具体的实现。然后编译连接成库文件即可。再把库文件拷贝到JAVA程序的路径下面，就可以用JAVA调用C/C 所实现的功能了。
接上例子。我们先看一下testdll.h文件的内容：
/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class testdll */
#ifndef _Included_testdll
#define _Included_testdll
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
* Class: testdll
* Method: get
* Signature: ()I
*/
JNIEXPORT jint JNICALL Java_testdll_get (JNIEnv *, jclass);
/*
* Class: testdll
* Method: set
* Signature: (I)V
*/
JNIEXPORT void JNICALL Java_testdll_set (JNIEnv *, jclass, jint);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

在具体实现的时候，我们只关心两个函数原型
JNIEXPORT jint JNICALL Java_testdll_get (JNIEnv *, jclass); 和
JNIEXPORT void JNICALL Java_testdll_set (JNIEnv *, jclass, jint);
这里JNIEXPORT和JNICALL都是JNI的关键字，表示此函数是要被JNI调用的。而jint是以JNI为中介使JAVA的int类型与本地的int沟通的一种类型，我们可以视而不见，就当做int使用。函数的名称是JAVA_再加上java程序的package路径再加函数名组成的。参数中，我们也只需要关心在JAVA程序中存在的参数，至于JNIEnv*和jclass我们一般没有必要去碰它。
好，下面我们用testdll.cpp文件具体实现这两个函数：
#include "testdll.h"
int i = 0;
JNIEXPORT jint JNICALL Java_testdll_get (JNIEnv *, jclass)
{
return i;
}
JNIEXPORT void JNICALL Java_testdll_set (JNIEnv *, jclass, jint j)
{
i = j;
}
编译连接成库文件，本例是在WINDOWS下做的，生成的是DLL文件。并且名称要与JAVA中需要调用的一致，这里就是goodluck.dll 。把goodluck.dll拷贝到testdll.class的目录下，java testdll运行它，就可以观察到结果了。
我的项目比较复杂，需要调用动态链接库，这样在JNI传送参数到C程序时，需要对参数进行处理转换。才可以被C程序识别。
大体程序如下：
public class SendSMS {
static
{
System.out.println(System.getProperty("java.library.path"));
System.loadLibrary("sms");
}
public native static int SmsInit();
public native static int SmsSend(byte[] mobileNo, byte[] smContent);
}

在这里要注意的是，path里一定要包含类库的路径，否则在程序运行时会抛出异常：
java.lang.UnsatisfiedLinkError: no sms in java.library.path
at java.lang.ClassLoader.loadLibrary(ClassLoader.java:1491)
at java.lang.Runtime.loadLibrary0(Runtime.java:788)
at java.lang.System.loadLibrary(System.java:834)
at com.mobilesoft.sms.mobilesoftinfo.SendSMS.<clinit>(SendSMS.java:14)
at com.mobilesoft.sms.mobilesoftinfo.test.main(test.java:18)
Exception in thread "main"
指引的路径应该到.dll文件的上一级，如果指到.dll，则会报：
java.lang.UnsatisfiedLinkError: C:\sms.dll: Can't find dependent libraries
at java.lang.ClassLoader$NativeLibrary.load(Native Method)
at java.lang.ClassLoader.loadLibrary0(ClassLoader.java:1560)
at java.lang.ClassLoader.loadLibrary(ClassLoader.java:1485)
at java.lang.Runtime.loadLibrary0(Runtime.java:788)
at java.lang.System.loadLibrary(System.java:834)
at com.mobilesoft.sms.mobilesoftinfo.SendSMS.<clinit>(SendSMS.java:14)
at com.mobilesoft.sms.mobilesoftinfo.test.main(test.java:18)
Exception in thread "main"
通过编译，生成com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS.h头文件。（建议使用JBuilder进行编译，操作比较简单！）这个头文件就是Java和C之间的纽带。要特别注意的是方法中传递的参数jbyteArray，这在接下来的过程中会重点介绍。