JNI的基本使用一

Posted 2021-06-12 zhujm320

介绍

       JNI即Java Native Interface的简称，java本地方法接口，通过JNI Java可以和C相互调用。Java语言也是通过JNI接口来调用系统的功能，只不过JNI的实现部分在JDK中，这样可以增加Java的功能。同样用户程序也可以通过实现JNI接口来调用本地方法。如: 如: windows和linux上Java程序需要调用外设驱动，就需要使用JNI；android上NDK也是通过JNI进行调用。本文主要讲解在windows上java通过jni调用本地方法，测试效果和在android上通过java调用so一样(JNI的规则一致的)，为了方便点采用windows来实践。

准备工作:

1. vs2015

2. IntelliJ

   本次通过vs2015编写dll，然后通过java进行调用。

数据类型

基本数据类型

Java类型	JNI类型	说明
boolean	jboolean	typedef unsigned char jboolean;
byte	jbyte	typedef signed char jbyte;
char	jchar	typedef unsigned short jchar;
short	jshort	typedef short jshort;
int	jint	typedef long jint;
long	jlong	typedef __int64 jlong;
float	jfloat	typedef float jfloat;
double	jdouble	typedef double jdouble;
void	void	void

从上可以看出jni中的基本类型，都是由其他类型定义而来

引用类型

• jobject

  • jclass (java.lang.Class objects)

  • jstring (java.lang.String objects)

  • jarray (arrays)

    • jobjectArray (object arrays)

    • jbooleanArray (boolean arrays)

    • jbyteArray (byte arrays)

    • jcharArray (char arrays)

    • jshortArray (short arrays)

    • jintArray (int arrays)

    • jlongArray (long arrays)

    • jfloatArray (float arrays)

    • jdoubleArray (double arrays)

  • jthrowable (java.lang.Throwable objects)

签名

签名	Java类型
Z	boolean
B	byte
C	char
S	short
I	int
J	long
F	float
D	double
L fully-class;	fully-class
[type	type[]

例子:

void test(int arg1, byte arg2, char arg3, String []arg4);

方法签名: (IBC[Ljava/lang/String;)V

类属性映射

Java	Jni
Method	jmethodID
Field	jfieldID

Java调用JNI准备

1. 需要调用使用jni的java文件需要静态加载动态库

static {
        System.loadLibrary("JNIDll");
}

2.声明native方法，native方法与c层实现的代码一一对映

 public native void javaCallNative();
    public native void javaCallNative1(int arg);
    public native void javaCallNative2(long arg);
    public native void javaCallNative3(float arg);
    public native void javaCallNative4(byte[] arg);
    public native void javaCallNative5(String arg);
    /**
     * 通过该接口c层回调java接口
     */
    public native void nativeCallJavaTest();

Java测试代码如下:

package com.stx.jni;

import java.io.File;

public class JNITest {

    static {
        System.loadLibrary("JNIDll");
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("==================");
        File file = new File("");
        System.out.println("curDir " + file.getAbsolutePath());
        JNITest jniTest = new JNITest();
        jniTest.javaCallNative();

        jniTest.javaCallNative1(1);
        jniTest.javaCallNative2(2);
        jniTest.javaCallNative3(3.0f);
        byte[] byteTest = new byte[]{1, 2, 3, 4, 5, 6};
        jniTest.javaCallNative4(byteTest);
        String strTest = "Hello World";
        jniTest.javaCallNative5(strTest);
        jniTest.nativeCallJavaTest();
    }

    public native void javaCallNative();

    public native void javaCallNative1(int arg);
    public native void javaCallNative2(long arg);
    public native void javaCallNative3(float arg);
    public native void javaCallNative4(byte[] arg);
    public native void javaCallNative5(String arg);
    /**
     * 通过该接口c层回调java接口
     */
    public native void nativeCallJavaTest();


    /**
     * 提供给JNI调用
     * @param arg1
     * @param arg2
     * @param arg3
     */
    public void test(int arg1, byte[] arg2, String arg3){
        System.out.println("this is java test print...");
        System.out.println("arg1: " + arg1);
        System.out.println("================arg2 begin=============");
        for (byte b : arg2){
            System.out.println(""+b);
        }
        System.out.println("================arg2 end=============");
        System.out.println("arg3: " + arg3);
    }
    
}

C代码

工程准备

1. 新建一个vs2015工程，选择dll

   文件->新建项目

点击确定，然后点击下一步，选择建dll工程

1. 点击完成，工程就建好了。

2. 将jni.h和jni_md.h拷贝到工程目录中

   C:\\Program Files\\Java\\jdk1.8.0_231\\include\\jni.h

   C:\\Program Files\\Java\\jdk1.8.0_231\\include\\win32\\jni_md.h

   并将其添加到工程中

3. 新建jni实现文件 JNIDll.h和JNIDll.cpp

   本次实现为静态注册的方式，对静态注册说明一下, jni中的函数如何和java中的函数进行绑定
   通用格式如下, 如果包名为a.b.c, java文件名为d, 函数名为f,那么jni中的对应的函数名为:Java_a_b_c_d_f
   以测试工程包为例:
    

   java	jni
   javaCallNative	Java_com_stx_jni_JNITest_javaCallNative

   
    

4. 代码如下:

   头文件

   #pragma once
   #include	"jni.h"
   
   #ifndef _Included_JNIDLL
   #define _Included_JNIDLL
   #ifdef __cplusplus
   extern "C" {
   #endif
   
   
   	JNIEXPORT void JNICALL Java_com_stx_jni_JNITest_javaCallNative
   	(JNIEnv *, jobject);
   	JNIEXPORT int JNICALL Java_com_stx_jni_JNITest_javaCallNative1
   	(JNIEnv *, jobject, jint);
   	JNIEXPORT int JNICALL Java_com_stx_jni_JNITest_javaCallNative2
   	(JNIEnv *, jobject, jlong);
   	JNIEXPORT int JNICALL Java_com_stx_jni_JNITest_javaCallNative3
   	(JNIEnv *, jobject, jfloat);
   	JNIEXPORT int JNICALL Java_com_stx_jni_JNITest_javaCallNative4
   	(JNIEnv *, jobject, jbyteArray);
   	JNIEXPORT int JNICALL Java_com_stx_jni_JNITest_javaCallNative5
   	(JNIEnv *, jobject, jstring);
   
   	JNIEXPORT void JNICALL Java_com_stx_jni_JNITest_nativeCallJavaTest
   	(JNIEnv *, jobject);
   
   
   	char* jstringtochar(JNIEnv *env, jstring jsStr);
   	jstring chartojstring(JNIEnv* env, char* csStr);
   
   #ifdef __cplusplus
   }
   #endif
   #endif
   
   
   

   
   c定义

   // JNIDll.cpp : 定义 DLL 应用程序的导出函数。
   //
   
   #include <stdio.h>
   #include <stdlib.h>
   #include <string.h>
   #include "jni.h"
   #include "JNIDll.h"
   
   
   
   JNIEXPORT void JNICALL Java_com_stx_jni_JNITest_javaCallNative
   (JNIEnv * env, jobject jObj) {
   	printf("Java_com_stx_jni_JNITest_javaCallNative---->\\n");
   }
   
   JNIEXPORT int JNICALL Java_com_stx_jni_JNITest_javaCallNative1
   (JNIEnv * env, jobject jObj, jint arg) {
   	printf("Java_com_stx_jni_JNITest_javaCallNative1---->, arg: %d\\n", arg);
   	return 0;
   }
   
   
   JNIEXPORT int JNICALL Java_com_stx_jni_JNITest_javaCallNative2
   (JNIEnv *env, jobject jObj, jlong arg) {
   	printf("Java_com_stx_jni_JNITest_javaCallNative2---->, arg: %d\\n", arg);
   	return 0;
   }
   
   JNIEXPORT int JNICALL Java_com_stx_jni_JNITest_javaCallNative3
   (JNIEnv *env, jobject jObj, jfloat arg){
   	printf("Java_com_stx_jni_JNITest_javaCallNativ3---->, arg: %f\\n", arg);
   	return 0;
   }
   
   
   JNIEXPORT int JNICALL Java_com_stx_jni_JNITest_javaCallNative4
   (JNIEnv *env, jobject jObj, jbyteArray arg) {
   
   	printf("Java_com_stx_jni_JNITest_javaCallNative4---->\\n");
   	int len = env->GetArrayLength(arg);
   	jbyte * pArray = env->GetByteArrayElements(arg, JNI_FALSE);
   	for (int i = 0; i < len; i++) {
   		printf("%d\\n", pArray[i]);
   	}
   	env->ReleaseByteArrayElements(arg, pArray, JNI_FALSE);
   	return 0;
   }
   
   
   JNIEXPORT int JNICALL Java_com_stx_jni_JNITest_javaCallNative5
   (JNIEnv *env, jobject jObj, jstring arg) {
   	printf("Java_com_stx_jni_JNITest_javaCallNative5---->\\n");
   	const char* csArgs = env->GetStringUTFChars(arg, false);
   	printf("csArgs: %s\\n", csArgs);
   	env->ReleaseStringUTFChars(arg, csArgs);
   	return 0;
   }
   
   
   
   JNIEXPORT void JNICALL Java_com_stx_jni_JNITest_nativeCallJavaTest
   (JNIEnv *env, jobject jObj) {
   	printf("Java_com_stx_jni_JNITest_nativeCallJavaTest---->\\n");
   	jclass clazz = env->FindClass("com/stx/jni/JNITest");
   	if (clazz == NULL)
   		clazz = env->GetObjectClass(jObj);
   
   	if (clazz != NULL) {
   		jmethodID method = env->GetMethodID(clazz, "test", "(I[BLjava/lang/String;)V");
   		if(method != NULL){
   			int arg1 = 10;
   			jbyte* pByte = new jbyte[6];
   			for (int i = 0; i < 6; i++) {
   				pByte[i] = i;
   			}
   			jbyteArray arg2 = env->NewByteArray(6);
   			env->SetByteArrayRegion(arg2, 0, 6, pByte);
   
   			char* pCsStr = "C++ Char";
   			jstring arg3 = chartojstring(env, pCsStr);
   			env->CallVoidMethod(jObj, method, arg1, arg2, arg3);
   		}
   		else {
   			printf("find method test faild...");
   		}
   	}
   	else {
   		printf("find class faild...");
   	}
   }
   
   
   char* jstringtochar(JNIEnv *env, jstring jsStr) {
   	char* rtn = NULL;
   	jclass clsstring = env->FindClass("java/lang/String");
   	jstring strencode = env->NewStringUTF("utf-8");
   	jmethodID mid = env->GetMethodID(clsstring, "getBytes", "(Ljava/lang/String;)[B");
   	jbyteArray barr = (jbyteArray)env->CallObjectMethod(jsStr, mid, strencode);
   	jsize alen = env->GetArrayLength(barr);
   	jbyte* ba = env->GetByteArrayElements(barr, JNI_FALSE);
   	if (alen > 0){
   		rtn = (char*)malloc(alen + 1);
   		memcpy(rtn, ba, alen);
   		rtn[alen] = 0;
   	}
   	env->ReleaseByteArrayElements(barr, ba, 0);
   	return rtn;
   }
   
   jstring chartojstring(JNIEnv* env, char* csStr) {
   	jclass strClass = env->FindClass("Ljava/lang/String;");
   	jmethodID ctorID = env->GetMethodID(strClass, "<init>", "([BLjava/lang/String;)V");
   	jbyteArray bytes = env->NewByteArray(strlen(csStr));
   	env->SetByteArrayRegion(bytes, 0, strlen(csStr), (jbyte*)csStr);
   	jstring encoding = env->NewStringUTF("utf-8");
   	return (jstring)env->NewObject(strClass, ctorID, bytes, encoding);
   }
   
   

   
   以上代码都可以编译运行通过。

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