android开发教程（十三）——JAVA基础之理解JNI原理(java调用C语言接口)
java中调用c函数，主要是通过本地化接口jni来实现的，在windows下，调用的是dll文件，在unix下，调用的是so文件。这里先介绍编写调用c函数的基本步骤：
（1）：编写.java文件，其中c中的函数要用public native static修饰。
（2）：编译.java文件为.class文件，使用javah生成.h文件。
（3）：按照.h文件中的函数形式在c中实现函数。
（4）：生成.dll文件，拷贝到java工程中。
（5）：运行java文件。
注意以下几点：
（1）如果java源文件放在包中，一定要在工程目录下使用javah命令。
（2）在编写c函数时，需要把jdk中的include目录添加到编译标志-I后。
（3）在java文件中包含如下一句：static{System.loadLibrary("")},引号中为生成的动态连接库文件，不用加扩展名，系统会自动识别的。
实例：
k@k-C410:/data/jdk1.7.0_45$ uname -a
Linux k-C410 3.11.0-14-generic #21-Ubuntu SMP Tue Nov 12 17:04:55 UTC 2013 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux
k@k-C410:/data/jdk1.7.0_45$ java -version
java version "1.7.0_25"
OpenJDK Runtime Environment (IcedTea 2.3.12) (7u25-2.3.12-4ubuntu3)
OpenJDK 64-Bit Server VM (build 23.7-b01, mixed mode)
jni头文件目录：
k@k-C410:/data/jdk1.7.0_45/include$ ls
classfile_constants.h jdwpTransport.h jvmticmlr.h linux
jawt.h jni.h jvmti.h
不同平台会有一个对应的子目录，我这里是linux。如果是在windows下则是windows。这个在编译c＋＋文件时需要。
编写java程序：
k@k-C410:/data/test$ vi HelloDll.java
public class HelloDll {
//用System.loadLibary加载Hello动态库。
static {
System.loadLibrary("Hello");
}
//用关键字native声明函数为本地函数
public native static void Display(String Name);
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
Display("hello world\n");
}
}
代码说明：
用System.loadLibary加载Hello动态库。
static {
System.loadLibrary("Hello");
}
用关键字native声明函数为本地函数：
public native static void Display(String Name);
生成C＋＋接口文件（头文件）：
k@k-C410:/data/test$ javah HelloDll
会在当前目录下生成 HelloDll.h 文件。
k@k-C410:/data/test$ ls
HelloDll.h HelloDll.java
说明：这一步一般是先编译java源文件生成.class文件,现从.class文件生成c++接口文件(头文件)。
在java中，提供了javah这个命令来生成本地方法的头文件。使用命令如下：
javah -classpath A -d B -jni C
其中，A是你的.class文件的路径，这样java就可以搜索到这个.class文件。B是将要生成的头文件的存放目录，可以根据需要指定。C是java类名，在这个例子中就是HelloDll。然后就可以在B目录下看到生成的头文件了。
打开HelloDll.h文件：
k@k-C410:/data/test$ vi HelloDll.h
/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class HelloDll */
#ifndef _Included_HelloDll
#define _Included_HelloDll
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
* Class: HelloDll
* Method: Display
* Signature: (Ljava/lang/String;)V
*/
JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloDll_Display
(JNIEnv *, jclass, jstring);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
这个就是生成的接口文件。其中jni.h是jdk提供的，它位于jdk根目录中的 include 夹中。
/* * Class: HelloDll * Method: Display * Signature: (Ljava/lang/String;)V */ JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloDll_Display (JNIEnv *, jclass, jstring);
就是要实现的接口。
下面实现接口，编写C＋＋程序：
k@k-C410:/data/test$ vi Hello.cpp
#include <iostream>
#include "HelloDll.h"
/*
* Class: HelloDll
* Method: Display
* Signature: (Ljava/lang/String;)V
*/
JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloDll_Display
(JNIEnv *env, jclass jthis, jstring data)
{
jboolean bCopy;
const char* cData = env->GetStringUTFChars(data, &bCopy);
std::cout << cData << std::endl;
env->ReleaseStringUTFChars(data, cData);
}
现在编译java源文件：
k@k-C410:/data/test$ javac HelloDll.java
会在当前目录下生成中间文件 HelloDll.class
k@k-C410:/data/test$ ls
Hello.cpp HelloDll.class HelloDll.h HelloDll.java
编译C++程序：
k@k-C410:/data/test$ g++ -shared -fPIC -o "libHello.so" -I"/data/jdk1.7.0_45/include/" -I"/data/jdk1.7.0_45/include/linux/" Hello.cpp
-shared：生成动态库，linux下是libXXX.so ;windows下是 XXX.dll
-fPIC:生成位置无关代码。ubuntu64位系统必需要加
-o：指定生成文件
-I：指定头文件的位置。这里主要是指jdk提供jni头文件。
会在当前目录下生成动态库libHello.so
k@k-C410:/data/test$ ls
Hello.cpp HelloDll.class HelloDll.h HelloDll.java libHello.so
运行:
k@k-C410:/data/test$ java HelloDll
Exception in thread "main" java.lang.UnsatisfiedLinkError: no Hello in java.library.path
at java.lang.ClassLoader.loadLibrary(ClassLoader.java:1874)
at java.lang.Runtime.loadLibrary0(Runtime.java:849)
at java.lang.System.loadLibrary(System.java:1087)
at HelloDll.<clinit>(HelloDll.java:5)
运行出错,是因为在java.library.path中找不到动态库Hello.所以我们需要指定java.library.path到当前目录.
k@k-C410:/data/test$ java -Djava.library.path=. HelloDll
hello world
-D<name>=<value>:设置系统属性
为了理解，所以上面是在命令行下分步操作的。但是在真正的项目录中，这会非常麻烦，所以下面介绍在集成开发环境eclipse中的操作步骤：
生成java工程：
File->New->Java Project
点Finish。生成工程HelloDll。在工程上点右键->New->Class:
点Finish。
在工程中打开HelloDll.java文件。加入以下代码：
//用System.loadLibary加载Hello动态库。
static {
System.loadLibrary("Hello");
}
//用关键字native声明函数为本地函数：
public native static void Display(String Name);
生成c++接口文件(头文件)。
在java中，提供了javah这个命令来生成本地方法的头文件。使用命令如下：
javah -classpath A -d B -jni C
其中，A是你的.class文件的路径，这样java就可以搜索到这个.class文件。B是将要生成的头文件的存放目录，可以根据需要指定。C是java类名，在这个例子中就是HelloDll。然后就可以在B目录下看到生成的头文件了。
首先在eclipse中点击下图图标的下拉菜单
然后点击External Tools Configurations
会弹出下面的页面，然后在那3个地方分别填入下图中的命令
其实，这里的操作就是把javah这个可执行程序当做外部工具引入eclipse中来了。调用的时候，eclipse就会执行javah，并且使用预设的arguments，即：
javah -classpath .;./classes -d "${project_loc}“ -jni ${java_type_name}
可以看到，.class文件的搜索目录是当前工作目录和子目录classes(android开发时生成的.class是在classes这个子目录中，所以这里也加了这个目录，如果你不搞android开发，那不加这个目录也没关系)。当前工作目录就是上面设好的${project_loc}/bin，也就是你这个java工程的bin文件夹。这样javah就可以在该目录下找到本地方法的.class文件。-d "${project_loc}"是为了让生成好的.h头文件直接被放置在java工程目录下，便于后续操作。 最后的${java_type_name}是动态的参数，你在生成.h头文件之前先在eclipse中选中本地方法那个java文件，这样java_type_name就自动变成了这个本地方法的名字。
设置好以后，我们来试着生成一下头文件，先在eclipse中选中刚刚定义好的本地方法Example.java，然后点击下图中的位置来调用javah这个外部工具，就可以自动生成头文件了(需要在当前工程中刷新一下才能看到)。
这样设置好以后，将来各位同学在需要生成头文件时，只需写好本地方法的java类，然后鼠标点击一下就能够自动生成头文件了。
生成C＋＋接口实现动态库：
File->New->Project->c/c++->c++ project
在Hello工程点右键 New->Source File
在Hello.cpp文件中加入下列代码:
#include <iostream>
#include "HelloDll.h"
/*
* Class: HelloDll
* Method: Display
* Signature: (Ljava/lang/String;)V
*/
JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloDll_Display
(JNIEnv *env, jclass jthis, jstring data)
{
jboolean bCopy;
const char* cData = env->GetStringUTFChars(data, &bCopy);
std::cout << cData << std::endl;
env->ReleaseStringUTFChars(data, cData);
}
设置包含头文件位置:
jni头文件位置
设置工程为动态库:
设置-fPIC标志:
编译,可以生成动态库libHello.so
设置把libHello.so自动复制到HelloDll中的bin目录下:
