JNI学习1

实践出真知，首先是从Hello JNI开始接触

目标文件包括：Hello.c  Hello.class  Hello.h  Hello.java  libHello.so；实现功能为在标准输出上打印Hello JNI

操作流程是：

• 编写Hello.java
• 用javac Hello.java 生成 Hello.class
• 用javah -jni Hello生成Hello.h
• 然后编写Hello.c，使用Gcc编译共享库libHello.so
• 最后调用java运行

共享库的编译命令为：gcc -shared -fPIC -I /usr/local/jdk1.6.0_30/include/ -I /usr/local/jdk1.6.0_30/include/linux/ -I /usr/local/ Hello.c -o libHello.so

运行命令为：java -Djava.library.path=. Hello

以下是主要文件代码

Hello.java

public class Hello{
    static {
        System.loadLibrary("Hello");
    }
    public  native void println();
    public static  void main(String args[]){
        (new Hello()).println();
    }
}

Hello.c

#include<stdio.h>
#include"Hello.h"

JNIEXPORT void JNICALL Java_Hello_println (JNIEnv *env, jobject obj) {
      printf("Hello JNI\n");
      return;
  }

1、 JNI的数据类型

基础数据类型（包括从8位、16位、32位到64位的8个（每种各两个）外加一个void，一共9个数据类型）、引用数据类型（jobject）、方法ID和域ID、值类型、UTF8字符串

需要注意的是Java的Char是双字节（这JNI的基础类型中也一样）而C和C++中的Char是单字节。

2、JNI接口函数命名方式

一般JNI接口函数命名为：Java_包名_类名_方法名 (e.g. Java_basic_Hello_println)

获取方法签名：javap -classpath <jar path> -s <class qualified name> (e.g. javap -classpath /usr/local/jdk1.6.0_30/jre/lib/rt.jar -s java.lang.String)

3、 JNI函数与API 

详细查看 ${JAVA_HOME}/include/jni.h，定义的 struct JNIEnv 中包括了JNI的若干接口

4、修改Hello JNI

如果想在打印信息里面加入一些可变信息可以通过向JNI的方法中传参处理，那么需要对Hello.java和Hello.c做如下修改

Hello.java

package basic ;
public class Hello{
    private static final String name="xxx";
    static {
        System.loadLibrary("Hello");
    }
    public  native void println(String name);
    public static  void main(String args[]){
        (new Hello()).println(name);
    }
}

Hello.c

#include<stdio.h>
#include"Hello.h"

JNIEXPORT void JNICALL Java_basic_Hello_println (JNIEnv *env, jobject obj, jstring str) {
    // get the object's class handle
    jclass clsstr=(*env)->FindClass(env,"java/lang/String");
    // create a string object in UTF-8 format
    jstring strencode=(*env)->NewStringUTF(env,"utf-8");
    // get the object's method handle, JNIenv, Object class, method name, method signature
    // One can get the method signature by running "javap -s <class name>"
    jmethodID mid=(*env)->GetMethodID(env,clsstr,"toCharArray","()[C");
    // invoke the object method, JNIenv, java object, method ID, parameters 
    jcharArray barr=(jcharArray)(*env)->CallObjectMethod(env,str,mid,strencode);
    jsize alen=(*env)->GetArrayLength(env,barr);
    
    jboolean tt=JNI_TRUE;// or JNI_FALSE
    jboolean *t=&tt;
    // get a point to the header of a char array, JNIenv, the array, is copy
    jchar* ba=(*env)->GetCharArrayElements(env,barr,t);
    
    while(*ba!='\0')
        printf("%c",*(ba++));
    ba-=alen;
    // release the reference of the array
    (*env)->ReleaseCharArrayElements(env,barr,ba,0);
    printf(" Hello JNI\n");
    return; 
}   

最后运行修改后的Hello命令：java -Djava.library.path=. basic.Hello

运行结果：xxx Hello JNI

 5、JNI中获取方法和变量域

大概需要如下三个步骤：

获取对象的类，例如

jclass clsstr=(*env)->FindClass(env,"java/lang/String");
jclass cls=(*env)->GetObjectClass(env,myobj);
等等

获取类中函数/变量域的ID（GetMethodID，GetFieldID），例如

/*
 * 使用 javap -classpath <jar path> -s <class qualified name>  获取函数签名
 */
jmethodID mid=(*env)->GetMethodID(env,clsstr,"toCharArray","()[C");
/*
 * JNI定义中有变量域的官方定义标签，JNI Data Structures 
 */
jfieldID fid_msg=(*env)->GetFieldID(env,cls,"val","Z");

调用JNI中方法对函数/变量进行访问，例如

//变量访问
printf("%d\n",(*env)->GetBooleanField(env,myobj,fid_msg));
//方法调用
jcharArray barr=(jcharArray)(*env)->CallObjectMethod(env,str,mid,strencode);

Reference

Java基础知识——JNI入门介绍（下）

JNI使用规范详解