JNI是Java Native Interface的縮寫。從Java 1.1開始，Java Native Interface (JNI)標(biāo)準(zhǔn)成為java平臺的一部分，它允許Java代碼和其他語言寫的代碼進(jìn)行交互。JNI一開始是為了本地已編譯語言，尤其是C和C++而設(shè)計的，但是它并不妨礙你使用其他語言，只要調(diào)用約定受支持就可以了。
使用java與本地已編譯的代碼交互，通常會喪失平臺可移植性。但是，有些情況下這樣做是可以接受的，甚至是必須的，比如，使用一些舊的庫，與硬件、操作系統(tǒng)進(jìn)行交互，或者為了提高程序的性能。JNI標(biāo)準(zhǔn)至少保證本地代碼能工作在任何Java 虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)下。
一、JNI（Java Native Interface）的設(shè)計目的
·The standard Java class library may not support the platform-dependent features needed by your application.
·You may already have a library or application written in another programming language and you wish to make it accessible to Java applications
·You may want to implement a small portion of time-critical code in a lower-level programming language, such as assembly, and then have your Java application call these functions
二、JNI（Java Native Interface）的書寫步驟
·編寫帶有native聲明的方法的java類
·使用javac命令編譯所編寫的java類
·使用javah ?jni java類名生成擴(kuò)展名為h的頭文件
·使用C/C++實(shí)現(xiàn)本地方法
·將C/C++編寫的文件生成動態(tài)連接庫
·ok
1) 編寫java程序：
這里以HelloWorld為例。
代碼1：
聲明native方法：如果你想將一個方法做為一個本地方法的話，那么你就必須聲明改方法為native的，并且不能實(shí)現(xiàn)。其中方法的參數(shù)和返回值在后面講述。
Load動態(tài)庫：System.loadLibrary("hello");加載動態(tài)庫（我們可以這樣理解：我們的方法displayHelloWorld()沒有實(shí)現(xiàn)，但是我們在下面就直接使用了，所以必須在使用之前對它進(jìn)行初始化）這里一般是以static塊進(jìn)行加載的。同時需要注意的是System.loadLibrary();的參數(shù)“hello”是動態(tài)庫的名字。
main()方法
2) 編譯沒有什么好說的了
javac HelloWorld.java
3) 生成擴(kuò)展名為h的頭文件
javah ?jni HelloWorld
頭文件的內(nèi)容：
/**//* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include
/**//* Header for class HelloWorld */
#ifndef _Included_HelloWorld
#define _Included_HelloWorld
#ifdef __cplusplus
extern "C"
{
#endif
/**//*
* Class: HelloWorld
* Method: displayHelloWorld
* Signature: ()V
*/
JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_displayHelloWorld
(JNIEnv *, jobject);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
（這里我們可以這樣理解：這個h文件相當(dāng)于我們在java里面的接口，這里聲明了一個Java_HelloWorld_displayHelloWorld (JNIEnv *, jobject);方法，然后在我們的本地方法里面實(shí)現(xiàn)這個方法，也就是說我們在編寫C/C++程序的時候所使用的方法名必須和這里的一致）。
4) 編寫本地方法
實(shí)現(xiàn)和由javah命令生成的頭文件里面聲明的方法名相同的方法。
代碼2：
注意代碼2中的第1行，需要將jni.h（該文件可以在%JAVA_HOME%/include文件夾下面找到）文件引入，因?yàn)樵诔绦蛑械腏NIEnv、jobject等類型都是在該頭文件中定義的；另外在第2行需要將HelloWorld.h頭文件引入（我是這么理解的：相當(dāng)于我們在編寫java程序的時候，實(shí)現(xiàn)一個接口的話需要聲明才可以，這里就是將HelloWorld.h頭文件里面聲明的方法加以實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然不一定是這樣）。然后保存為HelloWorldImpl.c就ok了。
5) 生成動態(tài)庫
這里以在Windows中為例，需要生成dll文件。在保存HelloWorldImpl.c文件夾下面，使用VC的編譯器cl成。
cl -I%java_home%\include -I%java_home%\include\win32 -LD HelloWorldImp.c -Fehello.dll
注意：生成的dll文件名在選項-Fe后面配置，這里是hello，因?yàn)樵贖elloWorld.java文件中我們loadLibary的時候使用的名字是hello。當(dāng)然這里修改之后那里也需要修改。另外需要將-I%java_home%\include -I%java_home%\include\win32參數(shù)加上，因?yàn)樵诘谒牟嚼锩婢帉懕镜胤椒ǖ臅r候引入了jni.h文件。
6) 運(yùn)行程序
java HelloWorld就ok。^_^
三、JNI（Java Native Interface）的簡要使用例子
下面是一個簡單的例子實(shí)現(xiàn)打印一句話的功能，但是用的c的printf最終實(shí)現(xiàn)。一般提供給java的jni接口包括一個so文件（封裝了c函數(shù)的實(shí)現(xiàn)）和一個java文件（需要調(diào)用path的類）。
1． JNI的目的是使java方法中能夠調(diào)用c實(shí)現(xiàn)的一些函數(shù)，比如以下的java類，就需要調(diào)用一個本地函數(shù)testjni（一般聲明為private native類型），首先需要創(chuàng)建文件weiqiong.java，內(nèi)容如下：
2．然后執(zhí)行javac weiqiong.java，如果沒有報錯，會生成一個weiqiong.class。
3．然后執(zhí)行javah weiqiong，會生成一個文件weiqiong.h文件，其中有一個函數(shù)的聲明如下：
JNIEXPORT void JNICALL Java_weiqiong_testjni
(JNIEnv *, jobject);
4．創(chuàng)建文件testjni.c將上面那個函數(shù)實(shí)現(xiàn)，內(nèi)容如下：
libtestjni.so:testjni.o makefile
gcc -Wall -rdynamic -shared -o libtestjni.so testjni.o
testjni.o:testjni.c weiqiong.h
gcc -Wall -c testjni.c -I./ -I/usr/java/j2sdk1.4.0/include -I/usr/java/j2sdk1.4.0/include/linux
cl:
rm -rf *.o *.so
注意：gcc前面是tab空，j2sdk的目錄根據(jù)自己裝的j2sdk的具體版本來寫，生成的so文件的名字必須是loadLibrary的參數(shù)名前加“lib”。
6．export LD_LIBRARY_PATH=.，由此設(shè)置library路徑為當(dāng)前目錄，這樣java文件才能找到so文件。一般的做法是將so文件copy到本機(jī)的LD_LIBRARY_PATH目錄下。
7．執(zhí)行java weiqiong，打印出結(jié)果：“haha---------go into c!!!”
四．JNI（Java Native Interface）調(diào)用中考慮的問題
在首次使用JNI的時候有些疑問，后來在使用中一一解決，下面就是這些問題的備忘：
1。 java和c是如何互通的？
其實(shí)不能互通的原因主要是數(shù)據(jù)類型的問題，jni解決了這個問題，例如那個c文件中的jstring數(shù)據(jù)類型就是java傳入的String對象，經(jīng)過jni函數(shù)的轉(zhuǎn)化就能成為c的char*。
對應(yīng)數(shù)據(jù)類型關(guān)系如下表：
Java 類型 本地c類型 說明
boolean jboolean 無符號，8 位
byte jbyte 無符號，8 位
char jchar 無符號，16 位
short jshort 有符號，16 位
int jint 有符號，32 位
long jlong 有符號，64 位
float jfloat 32 位
double jdouble 64 位
void void N/A
JNI 還包含了很多對應(yīng)于不同 Java 對象的引用類型如下圖：
2. 如何將java傳入的String參數(shù)轉(zhuǎn)換為c的char*，然后使用?
java傳入的String參數(shù)，在c文件中被jni轉(zhuǎn)換為jstring的數(shù)據(jù)類型，在c文件中聲明char* test，然后test = (char*)(*env)->GetStringUTFChars(env, jstring, NULL);注意：test使用完后，通知虛擬機(jī)平臺相關(guān)代碼無需再訪問：(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, jstring, test);
3. 將c中獲取的一個char*的buffer傳遞給java？
這個char*如果是一般的字符串的話，作為string傳回去就可以了。如果是含有’\0’的buffer，最好作為bytearray傳出，因?yàn)榭梢灾贫╟opy的length，如果copy到string，可能到’\0’就截斷了。
有兩種方式傳遞得到的數(shù)據(jù)：
一種是在jni中直接new一個byte數(shù)組，然后調(diào)用函數(shù)(*env)->SetByteArrayRegion(env, bytearray, 0, len, buffer);將buffer的值copy到bytearray中，函數(shù)直接return bytearray就可以了。
一種是return錯誤號，數(shù)據(jù)作為參數(shù)傳出，但是java的基本數(shù)據(jù)類型是傳值，對象是傳遞的引用，所以將這個需要傳出的byte數(shù)組用某個類包一下，如下：
class RetObj
{
public byte[] bytearray;
}
這個對象作為函數(shù)的參數(shù)retobj傳出，通過如下函數(shù)將retobj中的byte數(shù)組賦值便于傳出。代碼如下：
jclass cls;
jfieldID fid;
jbyteArray bytearray;
bytearray = (*env)->NewByteArray(env,len);
(*env)->SetByteArrayRegion(env, bytearray, 0, len, buffer);
cls = (*env)->GetObjectClass(env, retobj);
fid = (*env)->GetFieldID(env, cls, "retbytes", "[B"]);
(*env)->SetObjectField(env, retobj, fid, bytearray);
4. 不知道占用多少空間的buffer，如何傳遞出去呢？
在jni的c文件中new出空間，傳遞出去。java的數(shù)據(jù)不初始化，指向傳遞出去的空間即可。
五．JNI中對JAVA傳入數(shù)據(jù)的處理
1． 如果傳入的是bytearray的話，作如下處理得到buffer：
char *tmpdata = (char*)(*env)->GetByteArrayElements(env, bytearray, NULL);
(*env)->ReleaseByteArrayElements(env, bytearray, tmpdata, 0);
（來源：crybaby2005.bokee.com；miniufo.bokee.com）
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