摘要
本文为在 32 位 Windows 平台上实现 Java 本地方法提供了实用的示例、步骤和准则。本文中的示例使用 Sun Microsystems 公司创建的 Java Development Kit (JDK) 版本 1.4.1。用 C 语言编写的本地代码是用 Microsoft Visual C++ 编译器编译生成。
简介
近日，由于项目需要，要在WEB页面实现图像转换功能，而VC在图像转换方面有着得天独厚的优势。我们首先用VC封装出图像转换的DLL，然后用JAVA的本地化方法JNI调用用于图像转换的DLL，最后用JavaBean调用JNI生成的DLL。
通过近几天在网上找资料和自己的摸索，收获很多，现总结如下，让以后做这方面的人少走弯路。
一. JAVA部分
1. 无包的情况：
实例一：
public class MyNative { static { System.loadLibrary( "MyNative" ); } public native static void HelloWord(); public native static String cToJava(); } |
说明：
1)在JAVA程序中，首先需要在类中声明所调用的库名称System.loadLibrary( String libname );，在库的搜寻路径中定位这个库。定位库的具体操作依赖于操作系统。在windows下，首先从当前目录查找，然后再搜寻”PATH”环境变量列出的目录。如果找不到该库，则会抛出UnsatisfiedLinkError。
2)这里加载的是JNI生成的DLL，而不是其他生成的DLL的名称。 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。
3) 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。 实现放在C中实现，稍后将做说明。
4)如果加了static，表明是静态方法。如果不加，表明是一般的方法。加与不加，生成的头文件中有一个参数不同。稍后将做说明。
现在开始编译它:
用javac MyNative.h编译它，生成对应的class文件。
用javah MyNative ，就会生成对应的MyNative.h头文件。剩下的是就开始交给VC来完成了（我们用VC来实现对应的C实现部分）。
2. 有包的情况：
实例二：
package com..myNative; public class MyNative { static { System.loadLibrary( "MyNative" ); } public native static void HelloWord(); public native static String cToJava(); } |
其他与上面相同，就是在用javac和javah时有所不同。对于有包的情况一定要注意这一点，开始时我的程序始终运行都不成功，问题就出在这里。
javac ./com/myNative/MyNative.java javah com.myNative.MyNative |
上面一句就不用解释了。对下面的一句解释一下：本类的前面均是包名。这样生成的头文件就是：com.myNative.MyNative.h。 开始时，在这种情况下我用javah MyNative生成的头文件始终是MyNative.h。在网上查资料时，看见别人的头文件名砸那长，我的那短。但不知道为什么，现在大家和我一样知道为什么了吧。：）。有时还需要带上路径。具体查看javah的语法。
二．C实现部分
刚才用javah MyNative生成的MyNative.h头文件内容如下：
/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */ #include <jni.h> /* Header for class MyNative */ #ifndef _Included_MyNative #define _Included_MyNative #ifdef __cplusplus extern "C" { #endif /* * Class: MyNative * Method: HelloWord * Signature: ()V */ JNIEXPORT void JNICALL Java_MyNative_HelloWord (JNIEnv *, jclass); /* * Class: MyNative * Method: cToJava * Signature: ()Ljava/lang/String; */ JNIEXPORT jstring JNICALL Java_MyNative_cToJava (JNIEnv *, jclass); #ifdef __cplusplus } #endif #endif |
接下来,就是如何实现它了。其实，用JNI作出的东西也是DLL，被JAVA所调用。
在具体实现的时候，我们只关心两个函数原型：
| JNIEXPORT void JNICALL Java_MyNative_HelloWord(JNIEnv *, jclass);和JNIEXPORT jstring JNICALL Java_MyNative_cToJava(JNIEnv *, jclass); |
现在让我们开始激动人心的第一步吧 : ) 。在project里面选择win32 Dynamic-link Library，然后点击下一步，其余的取默认。如果不取默认的，将会有dllmain()函数。取空DLL工程的话，将无这个函数。我在这里取的是空。
然后选择new->File->C++ Source File，生成一个空*.cpp文件。我们把他取名为MyNative。把JNIEXPORT void JNICALL Java_MyNative_HelloWord(JNIEnv *, jclass);和JNIEXPORT jstring JNICALL Java_MyNative_cToJava(JNIEnv *, jclass);拷贝到CPP文件中去。然后把头文件包含进来。
生成的MyNative.cpp内容如下：
#include <stdio.h> #include "MyNative.h" JNIEXPORT void JNICALL Java_MyNative_HelloWord (JNIEnv *env, jclass jobject) { printf("hello word!\n"); } { jstring jstr; char str[]="Hello,word!\n"; jstr=env->NewStringUTF(str); return jstr; } |
在编译前一定要注意下列情况。
注意：一定要把SDK中的include文件夹中(和它下面的win32文件夹下的头文件)的几个头文件拷贝到VC的include文件夹中。或者在VC的tools\options\directories中设置，把头文件给包含进来。
对程序的一点解释：
1)前文不是说过，加了static和不加只是一个参数的区别吗。就是jclass的不同，不加static这里就是jobject。也就是JNIEXPORT void JNICALL Java_MyNative_HelloWord(JNIEnv *env, jobject obj)。
2)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jstring是以JNI为中介使JAVA的String类型与本地的string沟通的一种类型，我们可以视而不见，就当做String使用(具体对应见表一)。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（参见有包的情况）。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。
3)NewStringUTF()是JNI函数，从一个包含UTF格式编码字符的char类型数组中创建一个新的jstring对象。
4) 以上程序片断jstr=env->NewStringUTF(str);是C++中的写法，不必使用env指针。因为JNIEnv函数的C++版本包含有直接插入成员函数，他们负责查找函数指针。而对于C的写法，应改为：jstr=(*env)->NewStringUTF(env,str);因为所有JNI函数的调用都使用env指针，它是任意一个本地方法的第一个参数。env指针是指向一个函数指针表的指针。因此在每个JNI函数访问前加前缀(*env)->，以确保间接引用函数指针。
在C和Java编程语言之间传送值时，需要理解这些值类型在这两种语言间的对应关系。这些都在头文件jni.h中，用typedef语句声明了这些类在目标平台上的代价类。头文件也定义了常量如：JNI_FALSE=0 和JNI_TRUE=1;表一说明了Java类型和C类型之间的对应关系。
表一 Java类型和C类型
Java编程语言 |
C编程语言 |
字节 |
boolean |
jboolean |
1 |
byte |
jbyte |
1 |
char |
jchar |
2 |
short |
jshort |
2 |
int |
jint |
4 |
long |
jlong |
8 |
float |
jfloat |
4 |
double |
jdouble |
8 |
现在开始对所写的程序进行编译。选择build->rebuild all对所写的程序进行编译。点击build->build MyNative.DLL生成DLL文件。
也可以用命令行cl来编译。具体参看其他书籍。
再次强调（曾经为这个东西大伤脑筋）：DLL放置地方
1) 当前目录。
2) 放在path所指的路径中
3) 自己在path环境变量中设置一个路径，要注意所指引的路径应该到.dll文件的上一级，如果指到.dll，则会报错。
下面就开始测试我们的所写的DLL吧（假设DLL已放置正确）。
public class mytest { public static void main(String[] args) { MyNative a=new MyNative(); a.HelloWord(); System.out.println(a.cToJava()); } } |
注意也要把MyNative.class放在与mytest.java同一个路径下。现在开始编译运行mytest，是不是在DOS窗口上输出：
Hello word! Hello,world! |
以上是我们通过JNI方法调用的一个简单C程序。但在实际情况中要比这复杂的多。特别是在通过JNI调用其他DLL时，还有很多的地方需要注意。
现在开始来讨论包含包的情况，步骤与上面的相同，只是有一点点不同。我们来看其中的一个函数。
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_MyNative_MyNative_HelloWord (JNIEnv *env, jclass jobject) { printf("hello word!\n"); } |
我们来观察函数名称。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。现在这句话应该理解了吧。
我们也写一个程序来测试包含包的情况。程序略。
javac ./com/MyNative/mytest.java java mytest |
是不是在DOS窗口上也显示同样的内容：）。
这次，就到这里吧，下一讲将讲述JNI调用其他DLL时应该注意的地方，同时会给出一个具体的例子。也将会给出一个UNICODE编码和ASCII编码之间互相转换的通用函数。如果有什么疑问可以与我交流：normalnotebook@126.com
