Android中JNI的使用之一：Java原生JNI的使用、javah指令的使用以及图解教材

    Java Nativie Interface(JNI,中文名称Java本地接口)标准时Java平台的一部分，它允许Java代码和其他语言写得代码进行交互。JNI是本地编程接口，它使得Java虚拟机(VM)内部运行的Java代码能够用其他编程语言(如C、C++和汇编语言)编写的应用程序和库进行交互操作。JNI的主要用途是为了对硬件进行访问以及追求高效率或可重用C/C++库。

    Android系统中采用了JNI的方式来调用C/C++方法，然而，在Android系统里进一步加强了Java JNI的使用，使JNI的调用更具有效率。因此，总的来说，Android系统里可以采用两种方式来使用JNI。第一种:Java原生JNI，使用dll等动态链接库 ；第二种，Android加强版JNI，通过动态加载*.so链接库来进行JNI调用。今天，我们分析第一种JNI使用方式，也称得上是JNI入门。

       由于Java与其他编程语言采用的语法不同，为了让Java与C/C++库函数能进行通信，约定的一个参数类型映射如下：

                Java类型              C/C++类型

                 void                       void

                 jboolean                boolean

                 jint                         int

                 jlong                      long

                 jdouble                  double

                 jfloat                      float

                 jbyte                      jbyte

                 jchar                     char

                 jshort                     shor

       上面的只是简单类型的一个映射，后面我们会完善其他参数类型的映射。

      

       开发环境介绍(Windows下)：

            Eclipse：                   主要用来创建Java工程

            MicrosoftVC++6.0：  生成动态链接库供相应的Java文件加载

 

一、使用Eclipse创建Java工程

        本例中，我们简单的创建了一个Java工程HelloBabyJNI，工程绝对路径位于E:\MyCode\AndroidCode\HelloBabyJNI路径下， 主文件路径位于\src\lover\hellojni路径下(路径对后面的javah编译很重要)

         HelloBabyJNI.java文件如下：

           

package com.lover.hellojni;

/**
 * 一个简单的Java JNI实例
 * 
 */
public class HelloBabyJNI {

	/*
	 * 静态构造函数，动态加载HelloBabyJNI动态库，其dll文件名为：HelloBabyJNI.dll --->由MSVC6.0软件创建
	 */
	static {
		System.load("E:/HelloBabyJNI.dll");  // 可能需要 dll链接库的绝对存放路径
	}

	/*
	 * 在Java中注册需要调用的C/C++本地方法(native method)，也就是需要C/C++来实现的方法
	 */
	public native int add(int a, int b);

	// main方法，加载动态库来调用C/C++本地方法
	public static void main(String[] args) {
		HelloBabyJNI helloBabyJNI = new HelloBabyJNI();
		// 调用注册的add方法来得到返回值
		int result = helloBabyJNI.add(2, 3);
		// 输出
		System.out.println("after invoke the native method,the result is "+ result);
	}
}

    

      2，编译HelloBabyJNI.java文件，生成HelloBabyJNI.class文件，位于路径\src\lover\hellojni\HelloBabyJNI.class

   

       3，使用javah指令编译HelloBabyJNI.class文件，生成Java与C/C++之间进行通信的约定接口，它规定了Java中nativemethod在C/C++的具体接口。运行cmd后，进入于E:\MyCode\AndroidCode\HelloBabyJNI\src路径下，使用javah指令，指令集形式如下：

        javah  -classpath   E:\MyCode\AndroidCode\HelloBabyJNI\src -jni  com.lover.hellojni.HelloBabyJNI,具体指令用法可以参考javah –help，本文只是重应用上。

           如图所示：

               

      

       成功运行后，我们可以在src文件夹下找到com_lover_hellojni_HelloBabyJNI.h文件，这个文件就是我们需要找到的约定接口，它  的命名规范为 包名_Java文件名。为了可理解性，我们将其重命名为HelloBabyJNI.h文件，内容如下：
              

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include 
/* Header for class com_lover_hellojni_HelloBabyJNI */

#ifndef _Included_com_lover_hellojni_HelloBabyJNI
#define _Included_com_lover_hellojni_HelloBabyJNI
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     com_lover_hellojni_HelloBabyJNI
 * Method:    add
 * Signature: (II)I
 */
/*
 * java native method通过javah指令生成的约定接口
 *  
 */
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_lover_hellojni_HelloBabyJNI_add
  (JNIEnv *, jobject, jint, jint);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

     PS：1, 由于-jni指令在javah中是默认选项，因此我们可以忽略掉它

            2，在Dos中， .代表当前路径，也就是E:\MyCode\AndroidCode\HelloBabyJNI\src，我们可以简单的使用 . 来指定当前路径

           于是，一个简约的javah指令如下所示：

          

  

  此外，我们还可以在工程menu的bin文件夹下来执行javah指令，只需要将上面的bin替换src则可。当然，最后生成的.h文件在bin文件夹下。

 

 

二、使用MS VC生成dll动态链接库：

     1，创建DLL工程，如同所示：

                 

 

    2，下一步，选择A simple DLL project

                                

 

    3，接下来，生成了我们的HelloJNI工程，切换至File View视图

         首先，导入我们之前生成的HelloBabyJNI.h头文件(可能我的VC环境有问题，我在这儿新建了一个HelloBabyJNI.h文件，拷   贝了我们之前通过javah生成的.h的文件内容)

         第 二，在StdAx.h文件添加如下需要引用的头文件：

                     

  

         第三，在HelloBabyJNI.cpp中添加我们的native method的方法实现，并且加入相应的形参。

// HelloBabyJNI.cpp : Defines the entry point for the DLL application.
//

#include "stdafx.h"

BOOL APIENTRY DllMain( HANDLE hModule, 
                       DWORD  ul_reason_for_call, 
                       LPVOID lpReserved)
{
    return TRUE;
}
//以上为VC自动生成/*
 /* 这就是是java生成的头文件的native方法实现，其命名约定为 Java_包名_方法名 
 *  JNIEXPORT JNICALL JNIEnv 以及jobject皆是Jni的关键字
 * 具体实现则完全按照C++语法操作 */
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_lover_hellojni_HelloBabyJNI_add
  (JNIEnv * env, jobject, jint a, jint b)
{
	 int result =a+b ;
	 return result ;
}

           那么，这个result则是我们本地方法需要返回给java调用者的。

       最后，大功告成前，可别得意。我们需要为我们的工程添加Java JNI的头文件引用，具体添加文件在我们安装的jdk目录下。

具体操作为：在VC的菜单上选择Tools-Options…，打开选项对话框。在Directories文件夹，添加上jdk所在文件夹下的include和include/win32文件夹。

 

   生成成dll动态链接库--->单栏上 Build--->Build HelloBabyJNI.dll ，成功运行后，会在当前工程目录下的

Debug文件下找到我们创建的HelloBabyJNI.dll动态链接库。

                  

  

              

三、运行Java工程

      通过前两个大步骤，我们成功的创建了Java工程以及其所调用的dll动态链接库，为了让系统在调用的时候能够访问到HelloBabyJNI.dll，我只是简单的将其放入C:\Window\System32文件夹下(Window7中)。 成功运行之前创建的Java工程。输出为：

   

总结：

        在Java原生JNI调用的时候，重点掌握以下几个方面：

            1、javah指令的掌握 ；

            2、参数类型的映射 ；

            3、生成的头文件(.h)中native method方法的理解以及实现上。

如此，则我们可以很好的掌握Java原生JNI的使用了。