JNA学习

你还在为不会C/C++而烦恼？你还在为不会配置mk文件而伤心？你还在为用JNI而感到麻烦？那就快来学习JNA吧！

JNA是什么？

有过NDK开发经验的童鞋都知道可以按照JNI的规则与C/C++语言进行交互，不明白的可以参考JNI，就好比如下图的流程：

图1.png

你会发现我们如果需要与别的C代码进行交互，这个时候就必须按照JNI的语法规定编译出来的so文件进行调用，其中的辛酸可想而知。那么JNA就出来了：

JNA(Java Native Access)是一个开源的Java框架，是Sun公司推出的一种调用本地方法的技术，是建立在经典的JNI基础之上的一个框架。之所以说它是JNI的替 代者，是因为JNA大大简化了调用本地方法的过程，使用很方便，基本上不需要脱离Java环境就可以完成。

它的调用就显得非常简单了：

图2.png

图中可以看到，我们只需要编写JAVA代码，无需关心别的配置编译问题。直接可以用Java代码调用现有的so/dll等动态库。

JNA的基本原理

JNA是建立在JNI技术基础之上的一个Java类库，它使您可以方便地使用java直接访问动态链接库中的函数。原来使用JNI，你必须手工用C写一个动态链接库，在C语言中映射Java的数据类型。JNA中，它提供了一个动态的转发器，可以自动实现Java和C的数据类型映射。你不再需要编写C动态链接库。
当然，这也意味着，使用JNA技术比使用JNI技术调用动态链接库会有些微的性能损失。可能速度会降低几倍。但影响不大。

与C/C++对应的数据关系：

图3.png

如何使用JNA

在使用JNA之前，我们需要编译一个自己的测试so文件，按照之前JNI老套路编译。

图4.png

以下是jni目录下的C++代码：

#include
#include 

#ifndef JNATEST_TEST_H
#define JNATEST_TEST_H


#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

struct  User
{
    int age;
    char name[11];
    char type[20];

}User;

int test(int a,int b);

void getInt(int *a);

void getChar(char *name, char *s);

void getStruct(struct User* user);

void getArray(char ch[]);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

#include "test.h"

/**
 *  int 类型
 * @param a
 * @param b
 * @return
 */
int test(int a,int b){
    return a+b;
}

/**
 * int * 类型
 * @param a
 */
void getInt(int *a){
    *a = 1024;
}

/**
 *char * 类型
 * @param name
 * @param s
 */
void getChar(char *name, char *s){
    if(name==NULL||s==NULL){
        return;
    }
    int result=strcmp(name, "我很帅");
    char  dabaozi[40] ="DramaScipt最帅！";
    char other [40] = "天王盖地虎，小鸡炖萝卜";
    if (result == 0) {
        memcpy(s, dabaozi, strlen(dabaozi));
    }else {
        memcpy(s, other, strlen(other));
    }
}

/**
 * 结构体
 * @param user
 */
void getStruct(struct User* user){
    user->age=18;
    char name[20] ="DramaScript";
    memcpy(user->name, name, strlen(name));
}

void getArray(char *ch){
    char arr[10] = "abcd";
    for (int i = 0; i < 4; ++i) {
        ch[i] = arr[i];
    }
}

android.mk以及Application.mk

LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_MODULE := jnitest
LOCAL_SRC_FILES := test.cpp
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

APP_PLATFORM := android-8
APP_ABI := armeabi armeabi-v7a x86
#APP_ABI := all

最后在jni目录下调用ndk-build命令生成so文件，把so文件拷贝到jnilibs目录下

图5.png

至此，我们的测试so文件完成，实际项目中，有现有的so可以直接调用。这样是方便测试。

JNA环境的配置

• 下载jna-4.5.0.jar以及libjnidispatch.so文件（可以直接拷贝项目代码中的，记住libjnidispatch.so每个不同的so一定要拷贝到不同的目录中去）
• 将jna-4.5.0.jar拷贝到libs目录下，并且引用，将libjnidispatch.so拷贝到相应不同目录下。

JNA的调用

• 先编写一个接口继承Library或者StdCallLibrary（如果动态链接库里的函数是以stdcall方式输出的，那么就继承StdCallLibrary），写这个类的目的就是通过这个类调用C里面相应的函数

public interface JnaTest extends Library {

        // 第 一个参数是动态链接库dll/so的名称
        //第二个参数是本接口的Class类型。JNA通过这个Class类型，根据指定的.dll/.so文件，动态创建接口的实例。该实例由JNA通过反射自动生成。
        JnaTest INSTANCE = (JnaTest)Native.loadLibrary("jnitest", JnaTest.class);

        //继承Structure，用来与C里面的结构体进行交互
        class User extends Structure{

            public int age;
            public byte[] name = new byte[11];
            public byte[] type = new byte[20];

            public User() {
                super();
            }

            public User(int age, byte name[], byte type[]) {
                super();
                this.age = age;
                if ((name.length != this.name.length))
                    throw new IllegalArgumentException("Wrong array size !");
                this.name = name;
                if ((type.length != this.type.length))
                    throw new IllegalArgumentException("Wrong array size !");
                this.type = type;
            }

            @Override
            protected List getFieldOrder() {
                return Arrays.asList("age", "name", "type");
            }
        }

        /**
         * 以下函数注意，名字和参数必须与test.h里面定义的函数一致。数据类型对应什么请查阅JNA数据类型对应表
         */

        // 测试 int类型
        int test(int a, int b);
        //测试 int*
        void getInt(IntBuffer a);
        //测试 String
        void getChar(ByteBuffer name,ByteBuffer s);
        //测试 结构体
        void getStruct(JnaTest.User user);
        // 测试 byte[] 数组
        void getArray(ByteBuffer arr);
    }

怎么调用？

        tv.setText(JnaTest.INSTANCE.test(1,2));

        IntBuffer retry = IntBuffer.allocate(1);
        JnaTest.INSTANCE.getInt(retry);
        tv.setText(retry.array()[0]+"");

        byte [] bytename=new byte[50];
        ByteBuffer call=ByteBuffer.wrap(bytename);
        ByteBuffer name=ByteBuffer.wrap("我最牛逼！".getBytes());
        JnaTest.INSTANCE.getChar(name, call);
        tv.setText(new String(call.array()));

        JnaTest.User person=new JnaTest.User();
        JnaTest.INSTANCE.getStruct(person);
        tv.setText("name="+new String(person.name)+"age="+person.age);

        String s = "dcba";
        byte[] arr = new byte[50];
        ByteBuffer call=ByteBuffer.wrap(arr);
        JnaTest.INSTANCE.getArray(call);
        tv.setText(new String(call.array()));

是不是很简单？JNA的用法大致就是这样啦。

JNA的局限性

最后，JNA还是有局限性的，JNA是不能完全替代JNI的，因为有些需求还是必须求助于JNI。
使用JNI技术，不仅可以实现Java访问C函数，也可以实现C语言调用Java代码。
而JNA只能实现Java访问C函数，作为一个Java框架，自然不能实现C语言调用Java代码。此时，你还是需要使用JNI技术。
JNI是JNA的基础，是Java和C互操作的技术基础。所以，还是尽可能的掌握JNI吧。

最后，代码下载：JnaTest