[转]JNI完全手册

    技术2022-05-11  91

    [转]JNI完全手册

    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.pathat 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 librariesat 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。/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */#include <jni.h>/* Header for class com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS */#ifndef _Included_com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS#define _Included_com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS#ifdef __cplusplusextern "C" {#endif/** Class: com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS* Method: SmsInit* Signature: ()I*/JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS_SmsInit(JNIEnv *, jclass);/** Class: com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS* Method: SmsSend* Signature: ([B[B)I*/JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS_SmsSend(JNIEnv *, jclass, jbyteArray, jbyteArray);#ifdef __cplusplus}#endif#endif

    对于我要调用的C程序的动态链接库,C程序也要提供一个头文件,sms.h。这个文件将要调用的方法罗列了出来。/** SMS API * Author: yippit* Date: 2004.6.8*/#ifndef MCS_SMS_H#define MCS_SMS_H#define DLLEXPORT __declspec(dllexport)/*sms storage*/#define SMS_SIM 0#define SMS_MT 1/*sms states*/#define SMS_UNREAD 0#define SMS_READ 1/*sms type*/#define SMS_NOPARSE -1#define SMS_NORMAL 0#define SMS_FLASH 1#define SMS_MMSNOTI 2typedef struct tagSmsEntry {int index; /*index, start from 1*/int status; /*read, unread*/int type; /*-1-can't parser 0-normal, 1-flash, 2-mms*/int storage; /*SMS_SIM, SMS_MT*/char date[24];char number[32];char text[144];} SmsEntry;DLLEXPORT int SmsInit(void);DLLEXPORT int SmsSend(char *phonenum, char *content);DLLEXPORT int SmsSetSCA(char *sca);DLLEXPORT int SmsGetSCA(char *sca);DLLEXPORT int SmsSetInd(int ind);DLLEXPORT int SmsGetInd(void);DLLEXPORT int SmsGetInfo(int storage, int *max, int *used);DLLEXPORT int SmsSaveFlash(int flag);DLLEXPORT int SmsRead(SmsEntry *entry, int storage, int index); DLLEXPORT int SmsDelete(int storage, int index);DLLEXPORT int SmsModifyStatus(int storage, int index); /*unread -> read*/#endif

    在有了这两个头文件之后,就可以进行C程序的编写了。也就是实现对JNI调用的两个方法。在网上的资料中,由于调用的方法实现的都比较简单,(大多 是打印字符串等)所以避开了JNI中最麻烦的部分,也是最关键的部分,参数的传递。由于Java和C的编码是不同的,所以传递的参数是要进行再处理,否则 C程序是会对参数在编译过程中提出警告,例如;warning C4024: 'SmsSend' : different types for formal and actual parameter 2等。Sms.c的程序如下:#include "sms.h"#include "com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS.h"JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS_SmsInit(JNIEnv * env, jclass jobject){return SmsInit();}

    JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_mobilesoft_sms_mobilesoftinfo_SendSMS_SmsSend(JNIEnv * env, jclass jobject, jbyteArray mobileno, jbyteArray smscontent){char * pSmscontent ;//jsize theArrayLengthJ = (*env)->GetArrayLength(env,mobileno);jbyte * arrayBody = (*env)->GetByteArrayElements(env,mobileno,0);char * pMobileNo = (char *)arrayBody;printf("[%s]/n ", pMobileNo);//jsize size = (*env)->GetArrayLength(env,smscontent);arrayBody = (*env)->GetByteArrayElements(env,smscontent,0);pSmscontent = (char *)arrayBody;printf("<%s>/n", pSmscontent);return SmsSend(pMobileNo,pSmscontent); }

    对于C或C++,在程序上是会有稍微的不同,这可以由读者对其进行适当的修改。这里要注意的是GetArrayLength, GetByteArrayElements等这些JNI中已经包含的方法,这些方法是专门对转换参数类型而提供的。具体的方法有很多,在下一篇中会做专门 的介绍。在完成了上述的文件后,可以对sms.c进行编译,生成.dll文件(建议在release中编译,这样动态链接库的容积会比较小!)完成.dll文件的编译后,就可以在Java中调用C程序中的方法了。例如文件test.javapublic class test {public test() {}public static void main(String[] args) {byte[] mobileno = {0x31, 0x33, 0x36, 0x36, 0x31, 0x36, 0x33, 0x30, 0x36, 0x36, 0x37, 0x00};String smscontentemp = "早上好";byte[] temp = {0};try {byte[] smscontentdb = smscontentemp.getBytes("gbk");byte[] smscontent = new byte[smscontentdb.length + temp.length];System.arraycopy(smscontentdb, 0, smscontent, 0, smscontentdb.length);System.arraycopy(temp, 0, smscontent, smscontentdb.length, temp.length);SendSMS sendSMS = new SendSMS();sendSMS.SmsInit();if (sendSMS.SmsSend(mobileno, smscontent) >= 0) {System.out.println("chenggong !");}else {System.out.println("shibai !");}}catch (Exception ex) {}}}

    在这个文件中要注意的有一点,就是在传递字节数组到C程序中时,最后的结尾一定要以0结束。这是一个偷懒的做法,不过是个有效的做法。因为大多数情 况下,接口是由第三方提供的。所以我们一般是不知道在C的方法里,具体是怎么处理参数的。而C又是要求数组是有长度。所以,在Java中,如果你不想写程 序传数组的长度,那么在数组中以0结尾就是最方便的方法了。当然,如果有更好的方法也希望大家提出。到这里,一个完整的Java通过JNI调用动态链接库的程序就完成了。实际上也不是很复杂。只要多注意一下细节,是很容易得出来的。

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    鸣谢KDBoy先生的大力支持!


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