Linux下JNI实现

Linux 下 JNI 实现最 近 研 究 Android， 涉 及 到 JNI 调 用 。

虽 然 我 对 Java 语 言 有 所 了 解 ， 但 是 还 没 有 接 触 过 JNI。

今 天 在 Unix Center 的 Ubuntu 上 面 用 JNI 实 现 了 “经 典 ”的 “Hello world”程 序 。

通 过 这 个 简 单 的 程 序 把 JNI 的 一 些 小 知 识 进 行 一 下 总 结 。

什 么 是 JNIJNI 是 Java native interface 的 简 写 ， 可 以 译 作 Java 原 生 接 口 。

Java 可 以 通 过 JNI 调 用 C/C++的 库 ，这 对 于 那 些 对 性 能 要 求 比 较 高 的 Java 程 序 无 疑 是 一 个 福 音 。

使 用 JNI 也 是 有 代 价 。

大 家 都 知 道 JAVA 程 序 是 运 行 在 JVM 之 上 的 ，可 以 做 到 平 台 无 关 。

但 是 如 果 Java 程 序 通 过 JNI 调 用 了 原 生 的 代 码（ 比 如 c/c++等 ），则 Java 程 序 就 丧 失 了 平 台 无 关 性 。

最 起 码 需 要 重 新 编 译 原 生 代 码 部 分 。

所 以 应 用 JNI 需 要 好 好 权 衡 ， 不 到 万 不 得 已 ， 请 不 要 选 择 JNI， 可 以 选 择 替 代 方 案 ，比 如 TCP/IP 进 行 进 程 间 通 讯 等 等 。

这 也 是 为 什 么 谷 歌 的 Android 平 台 的 底 层 虽 然 用 JNI 实 现 ， 但 是 他 不 建 议 开 发 人 员 用 JNI 来 开 发 Android 上 面 的 应 用 的 原 因 。

将 会 丧 失 Android 上 面 的 应 用 程 序 平 台 无 关 性 。

JNI 的 简 单 示 例下 面 我 就 用 JNI 实 现 一 个 经 典 的 “Hello World”程 序 。

该 程 序 在 Java 中 通 过 JNI 调 用 c 函 数 实 现 “Hello World”的 输 出 。

创 建该程序分为以下步骤： 1、创 建 一 个 Java 程 序（ HelloWorld.java ）定 义 原 生 的 c/c++ 函数。

2、 用 javac 编 译 HelloWorld.java 生 成 HelloWorld.class 。

3、 用 javah 带 -jni 参 数 编 译 HelloWorld.class 生 成 HelloWorld.h 文 件 ， 该 文 件 中 定 义 了 c 的 函 数 原 型 。

在 实 现 c 函数的时候需要。

4、 创 建 HelloWorld.c ， 实 现 HelloWorld.h 定 义 的 函 数 。

5、 编 译 HelloWorld.c 生 成 libHelloWorld.so 。

6、 在 java 虚 拟 机 运 行 java 程 序 HelloWorld。

下面我们就一步一步来实现这个程序。

创 建 HelloWorld.javac l a s s H e ll o W o r ld { p r i v a t e na t i v e v o id p r i n t ( ); p u b l i c s ta t i c vo i d m a i n ( S t ri n g [ ] a r gs ){ n e w H e l l oW o r l d () . pr i n t ( ) ; }static { S y s t e m . l oa d L i b ra r y( " H e l l o W or l d " ) ; } }注 意 print 方 法 的 声 明 ， 关 键 字 native 表 明 该 方 法 是 一 个 原 生 代 码 实 现 的 。

外 注 意 static 代 码 段 的 System.loadLibrary 另 调用，这段代码表示在程序加载的时候，自动加载 libHelloWorld.so 库 。

编 译 HelloWorld.java 在命令行中运行如下命令：j a v a c H e ll o W o r ld . ja v a在 当 前 文 件 夹 编 译 生 成 HelloWorld.class 。

生 成 HelloWorld.h 在命令行中运行如下命令：j a v a h - j ni H e l lo W or l d在 当 前 文 件 夹 中 会 生 成 HelloWorld.h 。

打 开 HelloWorld.h 将 会发现如下代码：/ * D O N O T E D I T T H IS F I L E - i t i s m a ch i n e g e n er a t e d * / # i n c l u d e < j n i . h> / * H e a d e r f o r cl a ss H e l l o W or l d * /# i f n d e f _I n c l u de d _H e l l o W o r ld # d e f i n e _I n c l u de d _H e l l o W o r ld # i f d e f _ _c p l u s pl u s e x t e r n " C" { #endif /* * Class: * M e t h o d: He ll o W o r l d pr in t* S i g n a tu r e : () V */ J N I E X P O R T v o i d J N IC A L L J a v a_ H e l l oW o rl d _ p r i n t ( J N I E n v * , j ob je c t ) ;# i f d e f _ _c p l u s pl u s } #endif#endif该 文 件 中 包 含 了 一 个 函 数 Java_HelloWorld_print 的 声 明 。

这 里面包含两个参数，非常重要，后面讲实现的时候会讲到。

实 现 HelloWorld.c 创 建 HelloWorld.c 文 件 输 入 如 下 的 代 码 ：# i n c l u d e < j n i . h> # i n c l u d e < s t d i o. h > # i n c l u d e " H e l l oW o rl d . h "J N I E X P O R T v o i d J N IC A L LJ a v a _H e l l o Wo rl d _ p r i n t (J N I E n v * en v , j o b j ec t o b j) { p r i n t f ( " He l l o Wo r ld ! \ n " ) ; }注 意 必 须 要 包 含 jni.h 头 文 件 ， 文 件 中 定 义 了 JNI 用 到 的 各 该 种类型，宏定义等。

另 外 需 要 注 意 Java_HelloWorld_print 的 两 个 参 数 ， 例 比 较 本 简 单 ， 不 需 要 用 到 这 两 个 参 数 。

但 是 这 两 个 参 数 在 JNI 中 非常重要。

env 代 表 java 虚 拟 机 环 境 ，Java 传 过 来 的 参 数 和 c 有 很 大 的 不 同 ，需 要 调 用 JVM 提 供 的 接 口 来 转 换 成 C 类 型 的 ，就 是 通 过 调 用 env 方 法 来 完 成 转 换 的 。

obj 代 表 调 用 的 对 象 ，相 当 于 c++的 this。

当 c 函 数 需 要 改 变 调用对象成员变量时，可以通过操作这个对象来完成。

编 译 生 成 libHelloWorld.so 在 Linux 下 执 行 如 下 命 令 来 完 成 编 译 工 作 ：c c - I / u s r/ l i b / jv m /j a v a - 6 - s un / i n c lu d e/ l i n u x / - I / u s r/ l i b / jv m/ j a v a - 6 - su n / i n cl u de / - f P I C - s h a re d - o l i b H el l o W o rl d .s o H e l l o Wo r l d . c在 当 前 目 录 生 成 libHelloWorld.so 。

注 意 一 定 需 要 包 含 Java 的 include 目 录 （ 请 根 据 自 己 系 统 环 境 设 定 ） ， 因 为 Helloworld.c 中 包 含 了 jni.h。

另 外 一 个 值 得 注 意 的 是 在 HelloWorld.java 中 我 们 LoadLibrary 方 法 加 载 的 是 “HelloWorld”， 可 我 们 生 成 的 Library 却 是 libHelloWorld。

这 是 Linux 的 链 接 规 定 的 ，一 个 库 的 必 须 要 是 ： lib+库 名 +.so。

链 接 的 时 候 只 需 要 提 供 库 名 就可以了。

运 行 Java 程 序 HelloWorld 大功告成最后一步，验证前面的成果的时刻到了：j a v a H e l lo W o r l d如果你这步发生问题，如果这步你收到 ng.UnsatisfiedLinkError 异 常 ， 可 以 通 过 如 下 方 式 指 明共享库的路径：j a v a - D j av a . l i br a ry . p a t h = ' .' H e l lo W or l d当 然 还 有 其 他 的 方 式 可 以 指 明 路 径 请 参 考 《 在 Linux 平 台 下 使 用 JNI 》 。

我 们 可 以 看 到 久 违 的 “Hello world!”输 出 了 。

总结 本 文 只 是 一 个 JNI 简 单 调 用 ， 当 然 JNI 还 有 很 多 东 西 需 要 学 习。

如有错误之处请不吝指教。

原文地址：/~Simon_fu/?p=359。