JNI的高级用法(1)——动态库中的动态编译技术

对于普通的Java Native Interface的用法已经比较常见，网上或书中的例子有如汗牛充栋，但是C/C++作为Java动态库而实现的动态编译技术却是比较少见。虽然并不常见，但在某些情况下，这种动态编译技术确是不可或缺，有了它才能满足这种动态的装配需求。

先从结构说起，如图所示，首先这种动态结构的JNI分为三个部分：作为Java的接口而直接被调用的部分称为caller，这部分会单独被编译为被Java代码直接调用的动态库；程序需要动态编译的代码(称为callee)是不确定的部分，即程序的其它部分编译好发布之时，callee这部分代码还不存在或尚未编译，因此是动态的；callee本身还需要调用基础函数或基础类库(自己编写的、非系统库的部分)，这部分成为base。

这种动态装配技术在使用中，显然要分为三个操作步骤：第一步让程序的使用者指定或完成不确定的代码部分(动态装配)，第二步根据使用者提供的代码进行编译(当然是让程序去自动编译)，第三步运行整个程序，调用动态部分。

Base部分由于是基础函数/基础类库部分，因此代码在最初是确定的，将Base部分编译为静态库更为合理，这个静态库最终将被动态的callee所调用，当Callee部分被编译时再链接这个精态度而形成Callee的动态库，编译过程中会检查相关符号链接。Caller本身在此之前就会被编译为动态库，这部分动态库直接被Java代码所调用，caller动态库在运行时又会去调用callee部分的动态库，从而实现上述所说的动态编译技术。

对于Base部分的Makefile如下：

CC = gcc
AR = ar
CFLAGS = -fPIC -O2 -g -Wall
OBJS = base.o log.o util.o config.o

libsoap.a : $(OBJS)
 $(AR) rcs libbase.a $(OBJS)

%.o : %.c
 $(CC) -c $(CFLAGS) $< -o $@

......

 

Caller部分的代码如下：

   ......

   dlerror();
   fcn = dlsym(handle, callee);
   if ((errmsg = dlerror()) != NULL)
   {
    fprintf(stderr, "Can't find function (%s): (%s)/n", callee, errmsg);
    exit(-1);
   }
   fcn();

   ......

 

另外，使用中需要特别注意环境变量的设置(LD_LIBRARY_PATH)，将相关动态库的目录设置在其中，否则编译或运行时就会出现动态库找不到的情况。

为了实现这种动态编译，需要在运行环境必须事先安装好与编译相关的软件，例如编译器(gcc)和makefile。

本文所面向的环境是针对Linux/Unix平台，对于Windows平台，仍然从中可以得到启发，创建于此相类似的过程。