JNI技术实践小结

JNI 技术实践小结

 

 

       昨天和一部zzz一起研究解决一个 java 调用第三方 dll 的问题，从零开始学习了 jni 技术的应用，现在总结如下。

       事情的起因是一部的一个项目需要用到一个爱国者提供的基于 U 盘的加密技术。对方提供了 U 盘和一个 dll 动态链接库 hiddenIO.dll 。在 U 盘的隐藏区域内可以储存 USB-Key 信息，通过这个 dll 里的两个方法可以使用 c/c++ 编写程序在 U 盘的隐藏区域读写信息，对方提供了示例代码。由于一部的项目是基于 SWT/RCP 技术的，所以需要在 java 程序中调用这两个方法。

       目前 java 与 dll 交互的技术主要有 3 种： jni ， jawin 和 jacob 。 Jni （ Java Native Interface ）是 sun 提供的 java 与系统中的原生方法交互的技术（在 windows\linux 系统中，实现 java 与 native method 互调）。目前只能由 c/c++ 实现。后两个都是 sourceforge 上的开源项目，同时也都是基于 jni 技术的 windows 系统上的一个应用库。 Jacob （ Java-Com Bridge ）提供了 java 程序调用 microsoft 的 com 对象中的方法的能力。而除了 com 对象外， jawin （ Java/Win32 integration project ）还可以 win32-dll 动态链接库中的方法。就功能而言： jni >> jawin>jacob ，其大致的结构如下图：

 

 

jni 技术体系功能结构图

 

就易用性而言，正好相反： jacob>jawin>>jni 。

Jvm 封装了各种操作系统实际的差异性的同时，提供了 jni 技术，使得开发者可以通过 java 程序（代码）调用到操作系统相关的技术实现的库函数，从而与其他技术和系统交互，使用其他技术实现的系统的功能；同时其他技术和系统也可以通过 jni 提供的相应原生接口开调用 java 应用系统内部实现的功能。

在 windows 系统上，一般可执行的应用程序都是基于 native 的 PE 结构， windows 上的 jvm 也是基于 native 结构实现的。 Java 应用体系都是构建于 jvm 之上。

 

 

 

Windows 系统上的 java 体系

 

Jni 对于应用本身来说，可以看做一个代理模式。对于开发者来说，需要使用 c/c++ 来实现一个代理程序（ jni 程序）来实际操作目标原生函数， java 程序中则是 jvm 通过加载并调用此 jni 程序来间接地调用目标原生函数。

 

 

Jni 调用过程示意图

 

Jni 程序开发的一般操作步骤如下：

1.   编写 java 中的调用类

2.用 javah 生成 c/c++ 原生函数的头文件

3. c/c++ 中调用需要的其他函数功能，实现原生函数 ( 原则上可以调用任何资源 )

4. 将项目依赖的所有原生库和资源加入到 java 项目的 java.library.path

5. 生成 java 程序

6. 发布 java 应用和 dll 库

 

 

Jni 程序开发示例：

1.在 eclipse 项目中新建一个 TestHello.java ，输入以下内容：

public class TestHello { 

  static {

     System.loadLibrary("TestHello");

  } 

  public static native void hello(String msg); 

  public static void main(String[] args) {    

     hello("Hello,Kimm!");    

  } 

}

 

编译生成 TestHello. class 文件。

2. 在命令行下使用 javah TestHello 命令，生成 TestHello.h 头文件（就是 jni 代理 stub 的接口）。

3. 在 VC6 中新建一个项目 TestHello, 项目类型为 Win32 Dynamic-Link Library 。点击 OK 。

 

 

 

 

 

在弹出的窗口中选择 A simple DLL project ，点击 Finish 。

 

 

 

 

打开项目所在的文件目录，将步骤 2 中生成的 TestHello.h 文件复制到此目录。点击左边中间的 FileView ，切换到文件浏览模式。在 Header Files 上点击右键，选择 Add Files to Folder… 。

选择 TestHello.h 文件，点击 OK 。

 

 

 

打开 StdAfx.h 文件，再最后面添加：

#include <jni.h>

#include "TestHello.h"

 

 

 

打开 TestHello.cpp 文件，在最后面添加一段代码：

JNIEXPORT void JNICALL Java_TestHello_hello(JNIEnv * env, jclass obj, jstring jMsg){
    const char *strMsgPtr = env->GetStringUTFChars( jMsg , 0);  
       MessageBox( 0, strMsgPtr,"Message box from VC++ ", 0 );
       env->ReleaseStringUTFChars( jMsg, strMsgPtr); 
}

 

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。

 

 

点击 VC 上的菜单项 Build-Build All ，生成 TestHello.dll 。

4.将 VC 项目 Debug 文件夹中的 TestHello.dll 复制到 TestHello.class 所在的文件夹下。

5. 在命令行下输入 java TestHello ，弹出 MessageBox 对话框。调用 win32 api 成功。

 

 

 

 

 

 

楼主写的不错，我安楼主写的走了一篇，对jni有了初步的了解，谢谢楼主。
我的用的VS 2005以下是我走的过程中，碰到的问题我解决的方法。希望对其他vs不熟的人有点帮助：
问题 1 ： fatal error C1083: 无法打开包括文件L ..........  No such file or directory
解决：“项目--->属性---->配置属性---->C/C++---->常规---->附加包含目录”选项中有很多include下的库

问题 2： error C2664: “MessageBoxW”: 不能将参数 2 从“const char *”转换为“LPCWSTR”
解决：所说字符集问题,我的vs2003这样设: 项目属性-> 配制属性-> 常规-> 字符集-> 选:使用多字节字符集

问题 3：没有找到MSVCR80D.dll,因此这个应用程序未能启动。
找到你的工程的文件夹，如（myproject），找到其下的myproject\myproject\Debug\ myproject.rec，把它删掉（删掉整个Debug目录也可以），重新编译，搞定！
:lol: