JNI(Java Native Interface)的使用

    Java JNI是Java Native Interface的缩写,中文可译为Java本地调用。Java Native Interface (JNI)标准成为java平台的一部分,它允许Java代码和其他语言写的代码进行交互。
 
    JNI明确分开了 Java 代码与本机代码(C/C++)的执行,定义了一个清晰的 API 在这两者之间进行通信。从很大程度上说,它避免了本机代码对 JVM 的直接内存引用,从而确保本机代码只需编写一次,并且可以跨不同的 JVM 实现或版本运行。

    借助 JNI,本机代码可以随意与 Java 对象交互,获取和设置字段值,以及调用方法,而不会像 Java 代码中的相同功能那样受到诸多限制。这种自由是一把双刃剑:它牺牲 Java 代码的安全性,换取了完成上述所列任务的能力。在您的应用程序中使用 JNI 提供了强大的、对机器资源(内存、I/O 等)的低级访问,因此您不会像普通 Java 开发人员那样受到安全网的保护。

    Native就是原生。原生就是来自系统自己的,原汁原味的东西,例如Win32 API。Java类需要在虚拟机上运行,也就不是原生的,同样.NET Framework也不是原生的。JNI也就是Java原生接口。JNI是规范,它规定了虚拟机的接口。

1、JNI库文件装载
(1)System.load 参数为库文件的绝对路径,可以是任意路径。
System.load("C:\\Documents and Settings\\MAKEBARJ.dll");

(2)System.loadLibrary 参数为库文件名,不包含库文件的扩展名。  
System.loadLibrary("MAKEBARJ");

    注意:这种方式,加载的dll文件须是在java.library.path这一jvm变量所指向的路径中。
    可以通过如下方法来获得该变量的值:
System.getProperty("java.library.path");

默认情况下,在Windows平台下,该值包含如下位置:
1)和jre相关的一些目录
2)程序当前目录
3)Windows目录
4)系统目录(system32)
5)系统环境变量path指定目录
2、Java调用示例
public class JMakeBar{
    static {
        //JVM调用动态链接库MAKEBARJ.dll
        System.loadLibrary("MAKEBARJ");
    }

    //原生方法:本地方法中实现
    public native static int SetColorDepth(int nDepth);

    public native static int GetColorDepth();

    public static void main(String args[]){
        JMakeBar.SetColorDepth(8);////调用原生方法
    }
}

    该类源文件用Java类编译器编译成二进制字节码文件。由于采用了native关键字声明,编译器会忽视没有代码体的JNI方法部分。
3、JNI技术的应用
    一些主要的Java技术,如JDBC和RMI,大部分都采用JNI方式实现。但是,采用JNI确实会影响程序的平台无关性,所以只能在特别需要的地方才能使用。通常来说,如果遇到下面的情况,我们可以考虑JNI:
●需要直接操作物理设备,而没有相关的驱动程序,这时候我们可能需要用C甚至汇编语言来编写该设备的驱动,然后通过JNI调用;
●涉及大量数学运算的部分,用Java会带来些效率上的损失;
●用Java会产生系统难以支付的开销,如需要大量网络链接的场合;
●存在大量可重用的C/C++代码,通过JNI可以减少开发工作量,避免重复开发。
    另外,在利用JNI技术的时候要注意以下几点:
●由于Java安全机制的限制,不要试图通过Jar文件的方式发布包含本地化方法的Applet到客户端;
●注意内存管理问题,虽然在本地方法返回 Java 后将自动释放局部引用,但过多的局部引用将使虚拟机在执行本地方法时耗尽内存;
●JNI技术不仅可以让Java程序调用C/C++代码,也可以让C/C++代码调用Java代码。
附编写JNI代码的大致流程图:
JNI(Java Native Interface)的使用
4、dll already loaded in another classloader解决方法
错误原因:
    Java虚拟机为了在JNI本地库中确保基于classloader的命名空间隔离,因而不允许一个JNI本地库被两个不同的classloader加载。
    每个web应用都有一个专属的classloader,这样多个应用时,就出现两个classloader加载同一JNI本地库的情况。
解决方法:
    将含有JNI调用的jar包部署在Web服务器的公用lib库中,如将其放入的 tomcat/bin,tomcat/common/lib,jdk/bin,jdk/jre/ext/lib等目录下。

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