jar打包成dll(C#调用java代码)

Posted 2022-11-30 街角幸福

一.前言碎语
（1）动机：充分利用java阵营众多的类库
（2）工具：IKVM――把java bytecode 转换成IL程序，并提供大部分J2SE 1.4类的.net实现（IKVM.GNU.Classpath.dll）
winrar――提取jar，打包jar
Java IDE（可选）――阅读源代码，浏览类之间的关系，我用的是eclipse
反编译工具（可选）――没源代码时用，主要也是浏览类与类之间的关系，java反编译我用的是DJ Java Decompiler，.net用Reflector。
（3）原理：
java也好,.net也好，其执行无非就是运行时 ＋ 库，把java汇编指令一条一条转换为IL汇编指令，就可以实现java程序到.net程序的转换――你可以通过最纯正的.net使用方式来使用这些类库/程序。ikvm实现的就是这样一个功能。
如果一个java程序调用一大堆java类库，那么必须把这些程序和类库全部转换成.net的IL格式，这个程序才能执行。


三、介绍
IKVM.NET是一个针对Mono和微软.NET框架的java实现，其设计目的是在.NET平台上运行java程序。它包含了以下的组件： 
一个用.NET实现的java虚拟机。 
一个java类库的.NET实现。 
致力于在java和.NET之间交互的工具。


四、IKVM.NET的组件
IKVM.NET包含以下的部分： 
IKVM.Runtime.dll VM运行时和所有支持代码。它包括以下的功能： 
Byte Code JIT 编译器和验证器，使用JIT将Java Byte Code编译为CIL（C中间语言）。 
对象模式映射结构，将.NET中的System.Object，System.String，System.Exception映射为JAVA代码中的java.lang.Object， java.lang.String，java.lang.Throwable。 
管理本地方法（在Classpath中）的.NET重新实现。 
IKVM.GNU.Classpath.dll 被编译的GNU Classpath版本，它是由自由软件基金会实现的JAVA类库和一些IKVM.NET附加代码组成的。注意：这里的GNU Classpath不是IKVM.NET的一部分，但是前者被用在IKVM.NET中。 
IKVM.JNI.dll 通过实现JNI接口管理C++汇编。作为一个可选部分，只在程序使用自己的本地库时才被用到。而对于纯JAVA程序来讲是不会被用到的。 
ikvm.exe 与java.exe很类似的启动执行程序（动态模式）。 
ikvmc.exe 静态编译器，被用来编译java类和jar使其成为.NET汇编（静态模式）。 
ikvmstub.exe 一个从.NET汇编生成存根类的工具，就如javap一样反编译.NET汇编。IKVM.NET了解如何存根并用实际的.NET类型引用替换对存根的引用。 
IKVM.AWT.WinForms.dll 非常有限的零散AWT实现。


五、IKVM原理
1．如何替换JVM 
IKVM应用包含了采用.NET实现的java虚拟机。在一些场合，我们可以用它替换掉java。例如： java -jar myapp.jar 将被替换为 ikvm -jar myapp.jar。 
2．在.NET应用中使用java类库 
IKVM.NET包含ikvmc，这个在java bytecode与.NET中间语言的转换器。如果我们使用一个被用在.NET平台的java库的话， 运行ikvmc –targetlibrary mylib.jar（mylib.jar在这里指代我们的jar文件）来生成mylib.dll。例如apache FOP项目是一个开源的XSL-FO处理器项目，它使用java语言编写的用于从xml生成PDF文档。使用IKVM.NET技术，我们可以将apache FOP用在任何的.NET应用中。这样在开发.NET应用的同时利用IKVM便可以使用java开源项目这个免费的软件仓库。尽管在IKVM.NET没有提供在.NET中使用的java编译器，但是我们可用开源的Jikes编译器将java源代码编译为JVM bytecode，然后使用ikvmc –targetexe myapp.jar来生产.NET执行文件。我们甚至可以通过包含ikvmstub应用的方式在我们的java代码中用.NET API。


四 语法（译者注：这个工具是在windows命令提示窗中使用的）




ikvmc [ options ] classOrJarfile [ classOrJarfile ... ]


参数见下： 
类文件（.class）或包文件（.jar） 
Java类或包文件的名字可以含有通配符（如*.class）。




参数－－－－参数说明


-out:输出文件－－－－指定输出文件的文件名。文件名应含有扩展名.dll（参数-target设为library时）或.exe（参数-target设为exe或winexe时）。一般地，缺省状态下ikvmc会根据输入文件名和-target参数来确定输出文件名。但是，如果在输入文件名中使用了通配符，那么就必须使用这个选项来指定输出文件名。


-assembly:程序集名称－－－－指定生成的程序集名称。一般地，缺省状态下，程序集名就是输出文件名。


-target:目标类型－－－－指定生成目标.exe或.dll文件的类型，可以指定如下值： 
exe——生成一个在windows命令窗口中运行的可执行程序。 
winexe——生成一个带有界面的.exe应用程序。 
library——生成一个动态链接库（.dll）文件。 
module——生成一个.net模块。




在Linux平台上，exe与winexe两个参数是没有区别的。


-keyfile:主文件名－－－－主文件名用于指定结果程序集。


-version:M.m.b.r －－－－指定程序集版本。


-main:类名－－－－指定含有main函数的类的名称。缺省情况下，如果-target参数设置为exe或winexe，ikvmc会搜寻合法的main函数，在找到的情况下会给用户提示。


-reference:－－－－指定类库位置 。 如果Java代码使用了.NET的编程接口（API），那么使用这个选项指定这些动态链接库（dll）。如果引用了不止一个类库文件，那么此选项可以多次使用。可以使用通配符（例如：c:\\libs\\*.dll）。


- recurse:filespec－－－－ 处理当前文件夹下所有可与filespec匹配的文件。例如：- recurse: *.class


-nojni－－－－对于非Java函数（native methods）不要生成用于非Java代码的Java接口（JNI）。


-resource:路径名－－－－指定Java资源的引用路径名。


-exclude:文件名－－－－ 要排除的类名列表。


-debug－－－－将调试信息输出。注意：只有当.class文件含有调试信息（即使用javac-g参数编译）时才有用。


-srcpath:路径－－－－指定源代码的位置。与-debug同时使用。程序会将包中类的搜索路径指定为此路径，并从中搜索类的源代码。


-Xtrace:名称－－－－ 显示所有该指定名称的跟踪点。


-Xmethodtrace:函数名 －－－－ 指定的生成的函数名，将函数跟踪器（method trace）生成到此函数中。


几点说明： 
ikvmc利用Java类文件和包文件生成.NET程序集。它将输入文件中的Java二进行代码转化成.NET公共中间语言（CIL）。并利用它来生成： 
.NET可执行文件（-target:exe or –target:winexe） 
.NET类库（-target:library） 
.NET模块（-target:module） 
Java程序一般由一系列的包文件组成。ikvmc可以将多个包文件（和类文件）转化成一个单独的.NET可执行程序或类库文件。例如，一个程序包含main.jar、lib1.jar和lib2.jar可以转化成一个单独的main.exe文件。 
处理多个包文件时，如果有多个相同的类或源文件，ikvmc会使用第一个读入的版本，而忽略以后读到的。这时会产生警告信息。因此，包文件的顺序至关重要。 
注意： 
为了得到最佳结果，使用ikvmc转换Java程序时，请按照Java程序中类路径的顺序在，把要转换包的列表键入ikvmc的命令行。
 
六.操作过程
（1）将已经编译后的java中Class文件进行打包；打包命令JAR
如：将某目录下的所有class文件夹全部进行打包处理；
使用的命令：jar cvf test.jar -C com/ .
其中test.jar为要生成的jar包；com/ . 为指定的当前目录下的文件夹，该文件夹包括子文件夹及class文件；
（2）到IKVM官方网站下载IKVM需要的组件  http://www.ikvm.net/
　　ikvm-7.2.4630.5
（3）设置路径
解压ikvm-0.42.0.3.zip,并将%IKVM_HOME%/bin添加到path中。此处的%IKVM_HOME%是指解压后ikvm的主目录。
（4）将java的jar包转换为.dll控件
使用的命令：ikvmc -out:IKVM.dll test.jar
其中IKVM.dll为将要生成的.dll控件文件名；test.jar为之前打包好的jar包文件。
（5）在C#项目中添加所需的控件
  1、新建一个C#.NET项目，首先添加一下必须的DLLs
　　%IKVM_HOME%/bin/IKVM.OpenJDK.Core.dll
　　%IKVM_HOME%/bin/IKVM.Runtime.dll
　　%IKVM_HOME%/bin/IKVM.Runtime.JNI.dll
  2、添加已生成的.dll文件
      将之前生成好的.dll文件加载到C#项目中
（6）测试
在C#项目中使用java类，其方法同java。但对包的引用使用C#的语法using
 
源代码：
Java源代码：
package com.zht;
//要调用的Java类 
public class Test
   //要调用的Java方法 
    public String returnString()
        return "Hello, zht!";
   



 
C#窗体源代码：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using com.zht; 


namespace KIVMTest

    public partial class Form1 : Form
   
        public Form1()
       
            InitializeComponent();
       


        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
       
            Test t = new Test(); 
            string str = t.returnString(); 
            MessageBox.Show(str);
       
   

 
结果：
启动C#窗口后，显示提示窗口，内容为：Hello, zht!






七.其他
（1） 将jar转换为dll：运行：ikvmc -target:library ××××.jar，会将jar文件自动转换为 ××××.dll；但是，如果jar中引用的类不存在于××××.jar，也不存在于IKVM.GNU.Classpath.dll之中，则会给出警告信息，该类也不会转换。这时，需要引用缺少的类所在的dll，格式如下：
ikvmc -target:library -reference:lib1.dll -reference:lib2.dll -reference:lib3.dll jar1.jar
jar的提取：jar可以用winrar打开，把你想要的目录或类解压缩。
把java class文件打包为jar：把目录压缩成zip格式，把后缀改成jar，OK。


（2）例子：转换Geotools的main模块


下面以Geotools的main模块为例，说明怎样将jar文件转换为IL文件。


geotools是有10年历史的GIS中间件。其main模块有1000多个类，源代码文件大小合计9.74M。jar文件名为gt2-main.jar,2.34M.


步骤1:分析main模块依赖的类库,分析类库间的依赖关系


geotools-main依赖的类库有:
rt.jar――java的主要的lib
geoapi.jar――OpenGIS一帮人定义的标准geoapi
jai_codec.jar, jai_core.jar,――Java 2D API
JTS-1.4.jar,――Java 拓扑套件，主要用于拓扑分析，可能依赖
vecmath-1.3.jar――vector数学库
xalan-2.5.1.jar――xml 转换lib
opengis-legacy-0.1.jar,――忘了干什么的，反正和gis有关
units-0.01.jar――不知道是什么
batik*.jar――SVG lib
mailapi-1.3.jar


步骤2：转换类库
先转换那些没依赖的库，比如vecmath-1.3.jar,......
 运行：ikvmc -target:library vecmath-1.3.jar
 结果：Note: output file is "vecmath-1.3.dll" Note: automatically adding reference to "f:\\ikvm-0.20.0.0\\ikvm\\bin\\ikvm.gnu.classpath.dll"
 成功转换成vecmath-1.3.dll。


如果碰上了依赖的库没转换，比如运行：
kvmc -target:library jai_codec.jar
结果提示有些类找不到：
Note: output file is "jai_codec.dll"
Note: automatically adding reference to "f:\\ikvm-0.20.0.0\\ikvm\\bin\\ikvm.gnu.classpath.dll"
Warning: class "com.sun.image.codec.jpeg.JPEGCodec" not found
Warning: class "com.sun.image.codec.jpeg.JPEGEncodeParam" not found
Warning: class "com.sun.image.codec.jpeg.JPEGImageEncoder" not found
Warning: class "com.sun.image.codec.jpeg.JPEGDecodeParam" not found
Warning: class "com.sun.image.codec.jpeg.JPEGImageDecoder" not found
Warning: class "com.sun.image.codec.jpeg.ImageFormatException" not found
Warning: class "com.sun.image.codec.jpeg.JPEGQTable" not found
Warning: class "sun.security.action.GetPropertyAction" not found


因此对于有依赖关系的库，需要从最下面那个，大家都依靠它的那个库转换起。在这里就是rt.jar。
 运行：
     ikvmc -target:library rt.jar
     惨！！！ikvm弹出错误窗口――不是我无能，是rt.jar太狡猾！


怎么办？需要从rt.jar中找出所需要的类，将这些类转换就行了。


用winrar找出需要的类，比如jai_codec需要com.sun.image.codec.jpeg.JPEGCodec，....等8个类，就从rt.jar中找出这些类出来。注意，这些类可能还依赖于别的类，依赖的类也需要找出来，全部打包成一个新的jar，如little_rt.jar。如果有些类在IKVM.GNU.Classpath.dll中已经有了，可以不用提取。 
最惨的情况可能是1个类依赖2个类，2个类又依赖8个类，然后又依赖更多的类，这种情况下与其要把这些类提取出来，不如更改这个类，把对外依赖的东东都去掉，全部return null, return 0什么的。先转换成功，然后再用.net把这个类重写就行了。幸运的是这里没碰见这情况。
用把little_rt.jar转换为little_rt.dll，然后运行：
ikvmc -target:library -reference:little_rt.dll jai_codec.jar
OK！成功！


这样继续一个jar一个jar的转换，这些jar会依赖rt.jar中更多的类，需要都提取出来，放在little_rt.jar中，再转换为little_rt.dll。
就这样把geoapi.jar，jai_codec.jar, jai_core.jar, JTS-1.4.jar, vecmath-1.3.jar，xalan-2.5.1.jar，opengis-legacy-0.1.jar, units-0.01.jar都转换成了dll。mailapi-1.3.jar和batik*.jar没转换。这两个直接转换都没成功，batik*.jar是一系列jar，之间的关系比较复杂我也搞不清。凭我对geotools的了解， main模块里基本没用到mail，而SVG是以插件形式提供的，在这里用的也不多。那就不管这两个，来转换gt2-main.jar先。
运行：ikvmc -target:library -reference:jai_codec.dll  -reference:geoapi.dll -reference:xalan-2.5.1.dll -reference:JTS-1.4.dll -reference:vecmath-1.3.dll -reference:units-0.01.dll -reference:opengis-legacy-0.1.dll -reference:little_rt.dll -reference:jai_core.dll gt2-main.jar
结果：
Note: output file is "gt2-main.dll"
Note: automatically adding reference to "f:\\ikvm-0.20.0.0\\ikvm\\bin\\ikvm.gnu.classpath.dll"
Warning: class "org.geotools.ct.CoordinateTransformation" not found
Warning: unable to compile class "org.geotools.renderer.lite.InternalTranscoder"(missing class "org.apache.batik.transcoder.image.ImageTranscoder")
Warning: class "javax.swing.text.DefaultFormatterFactory" not found
Warning: unable to compile class "org.geotools.ct.CoordinateTransformation$Inverse"(missing class "org.geotools.ct.CoordinateTransformation")
Warning: class "org.geotools.renderer.style.InternalTranscoder" not found
Warning: class "org.apache.batik.transcoder.TranscoderInput" not found
Warning: class "org.apache.batik.transcoder.SVGAbstractTranscoder" not found
Warning: class "org.apache.batik.transcoder.TranscodingHints$Key" not found
Warning: class "org.apache.batik.transcoder.TranscoderOutput" not found
Warning: class "org.apache.batik.transcoder.TranscodingHints" not found
Warning: class "org.geotools.renderer.lite.InternalTranscoder" not found
Warning: unable to compile class "org.geotools.data.DataTestCase"(missing class "junit.framework.TestCase")
Warning: class "javax.mail.Session" not found
Warning: class "javax.mail.internet.InternetAddress" not found
Warning: class "javax.mail.Address" not found
Warning: class "javax.mail.internet.MimeMessage" not found
Warning: class "javax.mail.Message" not found
Warning: class "javax.mail.Message$RecipientType" not found
Warning: class "javax.mail.Transport" not found
Warning: class "javax.mail.MessagingException" not found
Warning: class "javax.mail.internet.AddressException" not found


可以看见只有org.geotools.ct.CoordinateTransformation，org.geotools.renderer.lite.InternalTranscoder，org.geotools.data.DataTestCase这三个类没转换成功，其中org.geotools.data.DataTestCase是测试用的，可以不管，剩下两个类要用到batik中的类，可以按照上述思路把batik转换为dll，也可重写这两个类――剩下的1000个类，已经全部转换成功，可以在.net平台上用了。


检验结果：用reflector打开gt2-main.dll


说明：


1，rt.jar中sun.*;com.*命名空间中的类，IKVM.GNU.Classpath.dll都没有


2，进行.net开发时需要引用IKVM.GNU.Classpath.dll


3，ikvm的jar->dll转换可能存在bug，最好把test case也全部转换过来，测试测试


4，ikvm的jar->dll转换可能存在性能问题，需要时可进行重构


5，有少量java 语法产生的指令不能直接转换,会报错。这是极少量的,我转换了好几M的东西了,只报了2处这种错。这时候可能需要改动改动java源代码