使用GCJ编译Java程序供Matlab调用Java对象方法实践
1 引言
以Matlab作为开发平台，进行数值计算，具有直接、高效的特点。
然而，在面向对象程序设计方面，现有的Matlab支持特性在开发和运行效率上并不高。
将Java语言面向对象及其平台特性引入Matlab，能够拓展其模型表达能力与手段。此外，Java本身的特性，也决定了其具有良好的开发性能。
与C语言编写mex动态链接库的开发目的不同（mex主要以速度见长），基于Java的matlab扩展能为matlab带来更大的灵活性。甚至于，Java平台下更多的类库，能够丰富matlab平台功能。
2 Java编译器的选择
测试平台：麒麟14.04 64bits
Matlab版本：13a
Java环境：Oracle sun jdk8 和 Gnu gcj
搜索了网络上的参考资料，其中，就Matlab中java静态和动态类搜索路径的设置阐述得多，但具体使用jdk8实验都没有成功——当加载自定义类的时候，matlab报错
<span style="color:#3333FF;">>> d = javaObject('Dog')</span>
A Java exception occurred trying to load the Dog class:
Java exception occurred:
java.lang.UnsupportedClassVersionError: Dog : <span style="color:#FF0000;">Unsupported major.minor version 52.0</span>
at java.lang.ClassLoader.defineClass1(Native Method)
at java.lang.ClassLoader.defineClass(Unknown Source)
at java.security.SecureClassLoader.defineClass(Unknown Source)
at java.net.URLClassLoader.defineClass(Unknown Source)
at java.net.URLClassLoader.access$000(Unknown Source)
at java.net.URLClassLoader$1.run(Unknown Source)
at java.security.AccessController.doPrivileged(Native Method)
at java.net.URLClassLoader.findClass(Unknown Source)
at java.lang.ClassLoader.loadClass(Unknown Source)
at sun.misc.Launcher$AppClassLoader.loadClass(Unknown Source)
at java.lang.ClassLoader.loadClass(Unknown Source)
at java.lang.ClassLoader.loadClassInternal(Unknown Source)
at java.lang.Class.forName0(Native Method)
at java.lang.Class.forName(Unknown Source)
at com.mathworks.jmi.OpaqueJavaInterface.findClass(OpaqueJavaInterface.java:470)
Error using javaObject
No class Dog can be located on the Java class path分析，主要原因是Java版本过高，与Matlab所使用的Java版本不适应。
查看Matlab中的Java版本
>> version -java
ans =
Java 1.6.0_17-b04 with Sun Microsystems Inc. Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM mixed mode
经javac -target 1.6 xxx.java测试，显示javac: 目标发行版 1.6 与默认的源发行版 1.8 冲突; 无法使用当前javac编译器产生Matlab需要版本的类。
鉴于一些帖子中提到使用GNU gcj编译器，故安装该编译器测试：
安装方法为：
sudo apt-get install gcj-jdk
安装后gcj-jdk版本为4.8
3 使用gcj-jdk编译Java类
3.1 测试代码Dog.java
class Dog {
private String name;
private Integer count;
public Dog() {
name = null;
count = 0;
}
public Dog(String aname) {
count = 0;
name = aname;
}
public String getName() {
count++;
return name + "_" + count.toString();
}
public void setName(String newName) {
name = newName;
}
public static void main(String[] args) {
Dog d = new Dog("martin chen");
System.out.println(d.getName());
}
}为便于调试和在Matlab中测试，没有使用package。
3.2 代码编译
gcj -C Dog.java
产生了Dog.class
压缩Dog.class到Dog.jar，为了简化操作，不写manifest.mf文件，直接压缩
jar cvf Dog.jar Dog.class
3.3 Matlab中Java类搜索路径设置
1) 查看Matlab中现有的类路径命令，可以看到其内置可加载的Java类以及动态类加载信息
javaclasspath
信息如下：
>> javaclasspath STATIC JAVA PATH /usr/local/MATLAB/R2013a/java/patch /usr/local/MATLAB/R2013a/java/jarext/jaxen.jar /usr/local/MATLAB/R2013a/java/jarext/xstream.jar 省略... /usr/local/MATLAB/R2013a/java/jarext/commons-io.jar /usr/local/MATLAB/R2013a/java/jar/toolbox/dastudio.jar /usr/local/MATLAB/R2013a/java/jarext/freehep-util.jar /usr/local/MATLAB/R2013a/java/jarext/RXTXcomm.jar /usr/local/MATLAB/R2013a/java/jar/instutil.jar /usr/local/MATLAB/R2013a/java/jar/toolbox/instrument.jar /usr/local/MATLAB/R2013a/java/jarext/openxml4j.jar DYNAMIC JAVA PATH <empty>
2) 在Matlab中查看静态路径存储文件的位置
which classpath.txt
结果：
/usr/local/MATLAB/R2013a/toolbox/local/classpath.txt
3) 编辑该classpath.txt，添加Dog.jar到静态路径中
sudo gedit /usr/local/MATLAB/R2013a/toolbox/local/classpath.txt
在文件尾添加
/home/your_username/matlab_java/Dog.jar
如果不想使用jar文件，可将class文件所在路径加入，例如：
/home/your_username/matlab_java
4 在Matlab中测试Dog
1）静态路径设置下的类测试
>> d1 = javaObject('Dog', 'martin')
d1 =
Dog@58d6147e
>> d1.setName('程序')
>> d1.getName()
ans =
程序_1
>> d1.getName()
ans =
程序_2
>> d1.getName()
ans =
程序_3
>> d2 = javaObject('Dog')
d2 =
Dog@58762acf
>> d2.getName()
ans =
null_1
说明：d1和d2创建时，分别调用了Dog的两种构造函数。
测试结果表明，Java类被正确加载和调用了。
2）在Matlab中动态加载类并调用它
开发过程中，由于需要不断修改代码，故调试期间，可采用动态加载方式，加载用户自定义类。
重新编辑classpath.txt文件，去除Dog.jar的加载信息。
在Matlab中运行以下命令：
注意：如果不想使用jar文件，可将class文件所在路径加入，例如：/home/your_username/matlab_java
>> javaaddpath('/home/your_username/documents/matlab_java/Dog.jar')
>> d = javaObject('Dog', 'martin')
d =
Dog@65fe58e0
>> d.getName()
ans =
martin_1实验结果也说明Dog被正确加载和调用。
3) 查看Dog类的可用方法
>> methods Dog Methods for class Dog: Dog getClass hashCode notify setName wait equals getName main notifyAll toString
5 Java代码的修改与Matlab中的重新载入类
修改java代码并编译后，可以在matlab中运行命令
clear java
将自动清除java对象及已装载的类
此时，重新创建对象，即可执行新修改代码的功能。
Ok，经过上述实验，大家终于可以放心和自由地在Matlab中使用Java了。