JNI编程新手入门：Java和C++的超简单交互

系统环境

Mac OS X Yosemite 10.10.5

java version "1.8.0_51"

摘要

简单介绍什么是JNI(Java Native Interface)。通过一个 HelloWorld 小程序，实现通过 Java 调用 C++ 打印 “ Hello Wolrd ” 。

什么是JNI

在编程领域, JNI (Java Native Interface,Java本地接口)是一种编程框架,使得 Java 虚拟机中的 Java 程序可以调用本地应用/或库,也可以被其他程序调用。本地程序一般是用其它语言（ C 、 C++ 或汇编语言等）编写的, 并且被编译为基于本机硬件和操作系统的程序。

定义摘自维基百科。简而言之，通过JNI可以使 Java 程序和 C++ 程序直接通信交互，不需要通过
如 .exe 等可执行文件流的方式去实现的交互。

编程实例

光说概念其实可能也是看得云里雾里，不如直接就用一个实例来更加直观的了解JNI编程吧。现在我们来写一个简单的 HelloWorld 小程序

首先创建一个 JniTest.java 文件 , 键入如下代码保存即可

public class JniTest {

  //导入lib文件
  static
  {
		System.loadLibrary("jnitest");
  }

  public JniTest()
  {
    //init()  
  }
  // 调用 c++ 代码的函数
  public native void printHelloWorld();

  public static void main(String[] args) {
		new JniTest().printHelloWorld();

	}
}

接着在终端控制台，执行

javac JniTest.java

若成功执行就会生成相应的 JniTest.class 文件。接着执行

javah JniTest

若成功执行就会生成 JniTest.h 文件。文件里已经根据我们的 java 代码自动生成了相应的 c++ 代码，代码如下:


/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class JniTest */

#ifndef _Included_JniTest
#define _Included_JniTest
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     JniTest
 * Method:    printHelloWorld
 * Signature: ()V
 */
JNIEXPORT void JNICALL Java_JniTest_printHelloWorld
  (JNIEnv *, jobject);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

那一长串以 JNIEXPORT 开头的函数就是我们的函数接口。接着我们再创建一个相应的 JniTest.cpp 文件，实现 .h 中的函数，记得要包含 .h 头文件。


#include <jni.h>
#include "JniTest.h"
#include <stdio.h>

JNIEXPORT void JNICALL Java_JniTest_printHelloWorld
  (JNIEnv *, jobject)
{
    printf("HelloWorld
");
}

到这里我们的主要代码编写就已经完成啦。但要让它跑起来还需要一点其他的操作。我们首先要编译.cpp文件，这里可以直接在命令行使用 g++ -c JniTest.cpp命令。但是此时这么键入是会报错的，它会提示:

JniTest.cpp:2:10: fatal error: 'jni.h' file not found
#include <jni.h>
         ^
1 error generated.

因为默认的头文件的搜索路径上是没有 jni.h文件的。我们先得找到 jni.h文件在哪里。MacOS下，它的文件路径在 /Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0_51.jdk/Contents/Home/include (根据JDK版本不同，需要修改中间jdk文件夹的名字，不过最开始的 /Library/Java/JavaVirtualMachines/ 一般是不会变的)除了 jni.h 之外，我么还需要 jni_md.h 它就在上述的include文件下的 darwin文件下，我们可以先在.cpp文件的目录下创建 include 文件夹，然后把上述的两个文件拷进去。接着执行

g++ -c JniTest.cpp -I ./include

若成功就会生成JniTest.o的目标文件，接着再执行

g++ -dynamiclib -o libjnitest.jnilib JniTest.o

就会生成libjnitest.jnilib文件，注意! 生成的文件名命名一定要是 lib + "java中读取的库文件名（如jnitest）" + .jnilib 否则java载入库文件将会失败！然后我们在终端键入

java JniTest

就会看到终端打印出HelloWorld了 ! 我们的Hello World小程序就完成啦！

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