springboot环境下java调用c程序生成动态链接库（基于JNI，linux环境下运行）
花了两天时间，研究出来的，现在把整个过程记录分享一下。
其中包含 简单的demo调用，挺简单，但是放到实际的项目中，网上没有资料，现在把整个流程以及其中可能犯的错误总结分享一下！
第一部分：简单的java调用C程序demo（在别人的基础上修改解释）
第一步.首先，我们先写个JAVA类：
public class HelloJNI {
static {
System.loadLibrary("HelloWorld"); //链接库的名字
}
public native static void setNum(int num); //链接库的方法
public native static int get();//链接库的方法
public static void main(String[] args) {
HelloJNI test = new HelloJNI(); //声明对象的时候，回去执行static里面的方法，加载c程序库
test.setNum(666);
System.out.println(test.get());
}
}
解释1：System.loadLibrary(“HelloWorld”);这句话是在执行java代码之前加载动态库，大家可以查阅一下System.loadLibrary的用法，System.load其实也是可以的，其中二者区别为：
System.load 参数必须为库文件的绝对路径，可以是任意路径
System.loadLibrary 参数为库文件名，不包含库文件的扩展名。
上面代码写的是System.loadLibrary(“HelloWorld”); ，意思就是生成的动态库文件名为HelloWorld.so（这是linux环境）(如果是window环境，则为HelloWorld.dll)
这里可能有人就会问，这个HelloWorld.so文件应该放在哪里呢？
这个需要放到linux系统下的JNI环境中，也就是说必须声明一个环境变量，对应一个文件夹，然后这个HelloWorld.so文件就放在这个文件夹下面就可以找到了。
环境变量声明：
export LD_LIBRARY_PATH=/opt/nativeTest
在此之前，可以查看一下LD_LIBRARY_PATH环境变量路径
echo $LD_LIBRARY_PATH
发现一个问题，我明明已经声明了，可为什么还是没有呢？？？？
我又看了一下整个linux系统的环境变了配置
vim /etc/profile 查看当前linux环境变量
发现环境变量里面是有这个东西的啊，后来问了运维才发现，export LD_LIBRARY_PATH=/opt/nativeTest命令只对当前环境生效，也就是当前窗口，如果你再从新开一个窗口就不行了，解决办法，执行命令
source /etc/profile 让配置文件生效
现在就可以了。
解释2：
public native static void setNum(int num); //链接库的方法
public native static int get();//链接库的方法
这两个方法是在这里声明，然后再c程序里面实现的方法，用native 关键字修饰即可
回到正文，
第二步：执行.java文件
javac HelloJNI.java 生成.class文件，为了后面执行所用
javah -jni HelloJNI 生成.h文件，是为了链接c程序所用
这里没什么好解释的，懂的人自然懂，不懂的人，慢慢理解
来看一眼.h文件里面是什么吧
/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include
/* Header for class HelloJNI */
#ifndef _Included_HelloJNI
#define _Included_HelloJNI
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
* Class: HelloJNI
* Method: setNum
* Signature: (I)V
*/
JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloJNI_setNum
(JNIEnv *, jclass, jint);
/*
* Class: HelloJNI
* Method: get
* Signature: ()I
*/
JNIEXPORT jint JNICALL Java_HelloJNI_get
(JNIEnv *, jclass);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
特别需要注意的地方，.h文件里面生成的方法名要和.c里面的是一样的！！！！！
也就是.h里面的方法名为Java_HelloJNI_setNum，.c文件里面的方法名也需要是Java_HelloJNI_setNum！！
当然这个只是在同一个文件夹的情况下是这样的，如果.java文件和生成的.so文件不在同一个文件夹下面，比如java文佳在com.huali.util文件夹下面，则这个c程序的方法名应该是Java_com_huali_util_HelloJNI_setNum,不然就会报错
特别注意2：生成的h文件要引入c程序里面
java.lang.UnsatisfiedLinkError:方法名
意思就是找不到这个方法的实现。
第三步：编写.c程序
#include "HelloJNI.h"
int result=888;
//注：JAVA的类型跟C的类型转换 可以用JNI来操作
//有点类似继承的样子
JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloJNI_setNum
(JNIEnv * env, jclass jc, jint num){
result+=num;
}
JNIEXPORT jint JNICALL Java_HelloJNI_get
(JNIEnv * env, jclass jc){
return result;
}
注意看看上面c程序的方法名
注意看c程序引入的h文件，就是我们用java文件生成的h文件
#include "HelloJNI.h"
第四步：生成.so文件
执行命令
gcc -fPIC -I $JAVA_HOME/include -I $JAVA_HOME/include/linux -shared -o libHelloNative.so HelloNative.c
J A V A H O M E 为 l i n u x 下 配 置 的 环 境 变 量 ， 也 就 是 j a v a 的 安 装 的 路 径 ， 如 果 没 有 配 置 JAVA_HOME为linux下配置的环境变量，也就是java的安装的路径，如果没有配置 JAVAHOME为linux下配置的环境变量，也就是java的安装的路径，如果没有配置JAVA_HOME环境变量的话，也可以直接写绝对路径
查看jdk的路径命令：好吧，我也不知道是怎么查看了！！百度一下
然后替换$JAVA_HOME，变成：
gcc -fPIC -I /usr/lib/jvm/java-8-openjdk-amd64/include -I /usr/lib/jvm/java-8-openjdk-amd64/include/linux -shared -o libHelloNative.so HelloNative.c
然后发现几个文件都在一个文件夹下
运行先前生成的.class文件就可以看到结果了
java HelloJNI
需要注意点：
需要将文件所在文件夹设置为动态库的环境变量
export LD_LIBRARY_PATH=/opt/nativeTest
不然就会出现一下错误
Exception in thread "main" java.lang.UnsatisfiedLinkError: no HelloWorld in java.library.path
意思就是找不到这个库在哪里！
第二部分：融合到项目中，并且优化操作
上面的demo很简单，但是如果放置到项目中，有两个弊端
第一：这个生成的.so文件还要放在特定的文件中，那用springboot每次打包，还要去关心这个东西，如果能直接将这个so文件放在项目中，一起打包，不用配置环境变量，那样就好了
第二：这个so的动态库，每次调用的时候都要去加载，那样就太浪费性能了吧，能不能在项目启动的时候就去加载，后面就不用加载了
首先简单说一下放入项目中的流程，首先生成so文件，流程基本上跟上面差不多。
第一步：写一个java文件，里面声明c程序里面实现的方法
package com.huali.business.util;
/**
* @author wxy
* @date 2019年5月15日 下午5:56:53
*/
public class V2xalgo{
public static native String mde(String param);
public static String calculation(String param) {
String result = mde(param);
return result;
}
}
我的方法名字是mde，包是com.huali.business.util;，所以c程序里面的方法名必须是Java_com_huali_business_util_V2xalgo_mde
解释一下：java是固定的，_代表点，com_huali_business_util对应包名，V2xalgo代表类的名字，mde是方法名，如果java文件在其他的包里面，命名就要发生相应的变化，具体参考连接：
https://blog.csdn.net/ouyang_peng/article/details/52997698
第二步：生成.h文件，并且需要引入c程序中
#include "v2xalgo.h"
然后利用
gcc -fPIC -I $JAVA_HOME/include -I $JAVA_HOME/include/linux -shared -o libHelloNative.so HelloNative.c
生成so文件，将其放入resource下面的native文件夹下面
第三步：加载项目中的so动态链接库
package com.huali.business.util;
import java.io.*;
import java.net.JarURLConnection;
import java.net.URL;
import java.util.Enumeration;
import java.util.jar.JarEntry;
import java.util.jar.JarFile;
/**
* @author Sky$
* @Description: TODO
* @date 2018/2/8$ 17:55$
*/
public class NativeLoader {
/**
* 加载项目下的native文件，DLL或SO
*
* @param dirPath 需要扫描的文件路径，项目下的相对路径
* @throws IOException
* @throws ClassNotFoundException
*/
public synchronized static void loader(String dirPath) throws IOException, ClassNotFoundException {
Enumeration dir = Thread.currentThread().getContextClassLoader().getResources(dirPath);
// 获取操作系统类型
String systemType = System.getProperty("os.name");
//String systemArch = System.getProperty("os.arch");
// 获取动态链接库后缀名
String ext = (systemType.toLowerCase().indexOf("win") != -1) ? ".dll" : ".so";
while (dir.hasMoreElements()) {
URL url = dir.nextElement();
String protocol = url.getProtocol();
if ("jar".equals(protocol)) {
JarURLConnection jarURLConnection = (JarURLConnection) url.openConnection();
JarFile jarFile = jarURLConnection.getJarFile();
// 遍历Jar包
Enumeration entries = jarFile.entries();
while (entries.hasMoreElements()) {
JarEntry jarEntry = entries.nextElement();
String entityName = jarEntry.getName();
if (jarEntry.isDirectory() || !entityName.startsWith(dirPath)) {
continue;
}
if (entityName.endsWith(ext)) {
loadJarNative(jarEntry);
}
}
} else if ("file".equals(protocol)) {
File file = new File(url.getPath());
loadFileNative(file, ext);
}
}
}
private static void loadFileNative(File file, String ext) {
if (null == file) {
return;
}
if (file.isDirectory()) {
File[] files = file.listFiles();
if (null != files) {
for (File f : files) {
loadFileNative(f, ext);
}
}
}
if (file.canRead() && file.getName().endsWith(ext)) {
try {
System.load(file.getPath());
System.out.println("加载native文件 :" + file + "成功!!");
} catch (UnsatisfiedLinkError e) {
System.out.println("加载native文件 :" + file + "失败!!请确认操作系统是X86还是X64!!!");
}
}
}
/**
* @throws IOException
* @throws ClassNotFoundException
* @Title: scanJ
* @Description 扫描Jar包下所有class
*/
/**
* 创建动态链接库缓存文件，然后加载资源文件
*
* @param jarEntry
* @throws IOException
* @throws ClassNotFoundException
*/
private static void loadJarNative(JarEntry jarEntry) throws IOException, ClassNotFoundException {
File path = new File(".");
//将所有动态链接库dll/so文件都放在一个临时文件夹下，然后进行加载
//这是应为项目为可执行jar文件的时候不能很方便的扫描里面文件
//此目录放置在与项目同目录下的natives文件夹下
String rootOutputPath = path.getAbsoluteFile().getParent() + File.separator;
String entityName = jarEntry.getName();
String fileName = entityName.substring(entityName.lastIndexOf("/") + 1);
System.out.println(entityName);
System.out.println(fileName);
File tempFile = new File(rootOutputPath + File.separator + entityName);
// 如果缓存文件路径不存在，则创建路径
if (!tempFile.getParentFile().exists()) {
tempFile.getParentFile().mkdirs();
}
// 如果缓存文件存在，则删除
if (tempFile.exists()) {
tempFile.delete();
}
InputStream in = null;
BufferedInputStream reader = null;
FileOutputStream writer = null;
try {
//读取文件形成输入流
in = NativeLoader.class.getResourceAsStream(entityName);
if (in == null) {
in = NativeLoader.class.getResourceAsStream("/" + entityName);
if (null == in) {
return;
}
}
NativeLoader.class.getResource(fileName);
reader = new BufferedInputStream(in);
writer = new FileOutputStream(tempFile);
byte[] buffer = new byte[1024];
while (reader.read(buffer) > 0) {
writer.write(buffer);
buffer = new byte[1024];
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
try {
if (in != null) {
in.close();
}
if (writer != null) {
writer.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
try {
System.load(tempFile.getPath());
System.out.println("加载native文件 :" + tempFile + "成功!!");
} catch (UnsatisfiedLinkError e) {
System.out.println("加载native文件 :" + tempFile + "失败!!请确认操作系统是X86还是X64!!!");
}
}
}
这是我在网上找的一个加载本地动态链接库的一个方法，直接调用NativeLoader.loader( “native” );即可，这样就可以实现在项目中直接调用so文件，而不需要去linux环境中配置环境变量并且在环境变量中放入库文件了！！
**第四步：**在项目其中文件中加载动态库
//根据操作系统判断，如果是linux系统则加载c++方法库
String systemType = System.getProperty("os.name");
String ext = (systemType.toLowerCase().indexOf("win") != -1) ? ".dll" : ".so";
if(ext.equals(".so")) {
try {
NativeLoader.loader( "native" );
} catch (Exception e) {
System.out.println("加载so库失败");
}
// System.loadLibrary( "v2xalgo" );
}
NativeLoader.loader( “native” );native就是resource下面的文件夹的名称
这样就可以解决一次加载，后面就不用重复加载的问题了（这个启动文件，springboot+springcloud中必须有的启动文件）
这样就解决了上面说的两个问题
**第五部：**直接调用
String result = V2xalgo.calculation(param);
传入参数，即可调用
注意点1： V2xalgo所在的包名要和c程序里面的方法名对应
注意点2：生成的so文件名必须是必须是lib+类名，，好像大小写没影响。
另外如果对性能没有要求的话，可以试用jna调用，具体大家可以研究一下，提供一篇文章供大家参考二者的区别
http://www.cnblogs.com/lanxuezaipiao/p/3635556.html
下图是项目结构截图
注意一下我的V2xalgo.java所在的位置，c程序里面实现方法的文件名为Java_com_huali_business_util_V2xalgo_mde
差不多就这样吧，花了两个多小时写的，挺累的。