JNI基本操作

作者: waiwaaa | 来源:发表于2018-06-26 10:57 被阅读49次

JNI（Java Native Interface）

Java调用C/C++，C/C++调用Java的一套API

windows下步骤

1.编写native方法
2.javah命令，生成.h头文件
3.复制.h头文件到CPP工程中
4.复制jni.h和jni_md.h文件到CPP工程中
5.实现.h头文件中声明的函数
6.生成dll文件
7.配置dll文件所在目录到环境变量
8.重启Eclipse

基本数据:Java基本数据类型与JNI数据类型的映射关系

Java类型->JNI类型->C类型

boolean jboolean
byte jbyte;
char jchar;
short jshort;
int jint;
long jlong;
float jfloat;
double jdouble;
void void

引用类型(对象)

String jstring
object jobject

数组,基本数据类型的数组

byte[] jByteArray

对象数组

object jobjectArray

函数的实现

C的函数名称

Java_完整类名_函数名

C的函数参数

每个native函数，都至少有两个参数（JNIEnv*,jclass或者jobject)

当native方法为静态方法时：jclass 代表native方法所属类的class对象(JniTest.class)
当native方法为非静态方法时：jobject 代表native方法所属的对象

访问属性

GetObjectClass取得对象类
GetFieldID取属性名称
GetObjectField取属性值
SetObjectField设置属性值

访问静态属性

GetObjectClass取得对象类
GetStaticFieldID取属性名称
GetStaticIntField取属性值（以int类型为例）
SetStaticIntField设置属性值

访问java方法

GetObjectClass取得对象类
GetMethodID取方法id（签名规则见下面说明）
CallIntMethod调用方法

访问静态方法

GetObjectClass取得对象类
GetStaticMethodID取方法id（签名规则见下面说明）
CallStaticObjectMethod调用方法

签名

下表为签名中，类型的对应关系。

Java类型       对应的签名
boolean         Z
byte            B
char            C
shrot           S
int             I
long            L
float           F
double          D
void            V
Object  L用/分割包的完整类名;  Ljava/lang/String;
Array   [签名       [I       [Ljava/lang/String;

例：
void set(String str); 签名："(Ljava/lang/String;)V"

其实除了自己对照手写之外，JDK也提供了一个很好用的生成签名的工具javap,cmd进入控制台到你要生成签名的那个类的目录下。在这里用 Order类打比方，敲入： javap -s -private Order。所有方法签名都会被输出，关于javap的一些参数可以在控制台下面输入 javap -help查看。（做coder的毕竟还是要认几个单词的）

代码示例

java代码

package com.dm.jni;

import java.util.Random;
import java.util.UUID;

public class JniTest {

    public String key = "jason";
    
    public static int count = 9;
    
    public native static String getStringFromC();
    
    public native String getString2FromC(int i);
    //访问属性，返回修改之后的属性内容
    public native String accessField();
    
    public native void accessStaticField();
    
    public native void accessMethod();
    
    public native void accessStaticMethod();
    
    public static void main(String[] args) {
        String text = getStringFromC();
        System.out.println(text);
        JniTest t = new JniTest();
        text = t.getString2FromC(6);
        System.out.println(text);
        
        System.out.println("key修改前："+t.key);
        t.accessField();
        System.out.println("key修改后："+t.key);
        
        System.out.println("count修改前："+count);
        t.accessStaticField();
        System.out.println("count修改后："+count);
        
        t.accessMethod();
        t.accessStaticMethod();
    }
    
    //产生指定范围的随机数
    public int genRandomInt(int max){
        System.out.println("genRandomInt 执行了...");
        return new Random().nextInt(max); 
    }
    
    //产生UUID字符串
    public static String getUUID(){
        return UUID.randomUUID().toString();
    }
    
    //加载动态库
    static{ 
        System.loadLibrary("jni");
    }

}

C代码

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include "com_dm_jni_JniTest.h"
#include <string.h>
//#include <Windows.h>

//函数实现
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_dm_jni_JniTest_getStringFromC
(JNIEnv *env, jclass jcls){
    //JNIEnv 结构体指针
    //env二级指针
    //代表Java运行环境，调用Java中的代码
    //简单的实现
    //将C的字符串转为一个java字符串
    return (*env)->NewStringUTF(env,"C String");
}

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_dm_jni_JniTest_getString2FromC
(JNIEnv *env, jobject jobj, jint num){
    return (*env)->NewStringUTF(env,"C String2");
}


//C/C++访问Java的成员

//1.访问属性
//修改属性key
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_dm_jni_JniTest_accessField
(JNIEnv *env, jobject jobj){
    //jobj是t对象，JniTest.class
    jclass cls = (*env)->GetObjectClass(env, jobj);
    //jfieldID
    //属性名称，属性签名
    jfieldID fid = (*env)->GetFieldID(env, cls, "key", "Ljava/lang/String;");   

    //jason >> super jason
    //获取key属性的值
    //Get<Type>Field
    jstring jstr = (*env)->GetObjectField(env, jobj, fid);  
    printf("jstr:%#x\n",&jstr);

    //jstring -> c字符串
    //isCopy 是否复制（true代表赋值，false不复制）
    char *c_str = (*env)->GetStringUTFChars(env,jstr,JNI_FALSE);
    //拼接得到新的字符串
    char text[20] = "super ";
    strcat(text,c_str);

    //c字符串 ->jstring
    jstring new_jstr = (*env)->NewStringUTF(env, text);

    //修改key
    //Set<Type>Field
    (*env)->SetObjectField(env, jobj, fid, new_jstr);

    printf("new_jstr:%#x\n", &new_jstr);

    return new_jstr;
}

//访问静态属性
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_dm_jni_JniTest_accessStaticField
(JNIEnv *env, jobject jobj){
    //jclass
    jclass cls = (*env)->GetObjectClass(env, jobj);
    //jfieldID
    jfieldID fid = (*env)->GetStaticFieldID(env, cls, "count", "I");
    //GetStatic<Type>Field
    jint count = (*env)->GetStaticIntField(env, cls, fid);
    count++;
    //修改
    //SetStatic<Type>Field
    (*env)->SetStaticIntField(env,cls,fid,count);
}

//2.访问java方法
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_dm_jni_JniTest_accessMethod
(JNIEnv *env, jobject jobj){
    //jclass
    jclass cls = (*env)->GetObjectClass(env, jobj);
    //jmethodID
    jmethodID mid = (*env)->GetMethodID(env, cls, "genRandomInt", "(I)I");
    //调用
    //Call<Type>Method
    jint random = (*env)->CallIntMethod(env, jobj, mid, 200);
    printf("random num:%ld",random);

    //.....
}

//静态方法
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_dm_jni_JniTest_accessStaticMethod
(JNIEnv *env, jobject jobj){
    //jclass
    jclass cls = (*env)->GetObjectClass(env, jobj);
    //jmethodID 
    jmethodID mid = (*env)->GetStaticMethodID(env, cls, "getUUID", "()Ljava/lang/String;");
    
    //调用
    //CallStatic<Type>Method
    jstring uuid = (*env)->CallStaticObjectMethod(env, cls, mid);

    //随机文件名称 uuid.txt
    //jstring -> char*
    //isCopy JNI_FALSE，代表java和c操作的是同一个字符串
    char *uuid_str = (*env)->GetStringUTFChars(env, uuid, JNI_FALSE);
    //拼接
    char filename[100];
    sprintf(filename, "D://%s.txt",uuid_str);
    FILE *fp = fopen(filename,"w");
    fputs("i love jason", fp);
    fclose(fp);
}

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