JNI原理是什么？JNI在DDS binding JAVA中/DDS移植android平台中有什么作用？

news2024/9/19 16:39:10

1 JNI是什么
2 如何在JAVA中调用C/C++方法（通过JNI调用的demo）
- - java中声明一个本地native方法
  - 生成JNI头文件
  - Java native方法转换成C的规则与语法说明
  - C实现的native方法本地实现以及.o .dll库的生成
  - 查看hello.dll库中的函数
  - 运行一下HelloJNI
JNI在DDS移植android平台的作用

1 JNI是什么

总结几点重要的如下：

JNI是用来实现java代码和本地native方法（比如一些C C++实现的代码）之间交互的一种框架，同时也是java标准里面的一部分，是Java平台定义的规范接口；

    private native void native_init();
    private native void native_sub(int domainID);

点击这些native方法进行跳转，可以看到native方法的实现是C++代码所完成，即native方法的实现；
在这里插入图片描述

为了更好的与操作系统级别以及硬件级别交互，并且为了完成某些计算密集型的任务，很多本地代码都是通过C、C++来实现的，这要比纯java代码高效一些。然后java代码JNI与这些底层代码进行交互；
java代码通过JNI来调用本地方法（本地方法就是关键字为native的java方法，并且不能有方法体），所以JNI也是一个桥梁；也可以说通过JNI可以将C/C++代码集成在Java中；
使用native关键字将某方法声明为本地实例方法，这就很明显地告诉JVM：这个方法实现在另外一个语言中（C/C++），请去那里寻找他的实现

2 如何在JAVA中调用C/C++方法（通过JNI调用的demo）

整体的调用逻辑就在这张图上面

1、创建一个java源码，并且里面声明一个native关键字修饰的本地方法，该方法没有方法体；
2、通过javah工具，或者javac -h 产生JNI的.h头文件，过程中会同时产生.class文件。产生JNI头文件所需要的官方jni.h和jni_md.h都在JDK11 的安装包里面；
3、然后实现一个.c文件，这个.c文件就是真正要干的事情，而且JNI头文件和.c之间是有一定的对应关系的。
4、然后将.c文件通过gcc生成win下的共享库.dll
5、运行java。通过javac产生.class字节码文件，然后通过java XXX的命令运行起来。这时候java虚拟机会去通过System.loadLibrary调用共享库，找到native方法的C实现的代码，执行里面的流程

在这里插入图片描述
注意：javah到.h这一步，可能通过javac -h . XXX.java替代

🐵下面通过例子来描述：

java中声明一个本地native方法

java当中有个很重要的点，一个源文件中可以有多个类，但是只有一个public类。而且源文件的名称必须与public类的名称相同；

package org.example;

public class HelloJNI {
    static {
        System.loadLibrary("hello");
    }

    private native void sayHello();

    public static void main(String[] args) {
        new HelloJNI().sayHello();
    }
}

生成JNI头文件

在终端javac -h . D:\IDC\Android\testJNI\src\main\java\org\example\HelloJNI.java 告诉 javac 编译器生成一个 C/C++ 头文件（JNI 头文件），以便与本地代码（如 C 或 C++）交互。javac XX.java是产生java的中间文件
请注意这里我写的java文件的绝对路径，后面会解释，接着往后走

1、 javac：Java 编译器，用于编译 Java 源文件。
2、-h .：-h 选项告诉 javac 生成一个 JNI 头文件，. 表示将头文件放置在当前目录下。
3、HelloJNI.java：指定要编译的 Java 源文件。

生成头文件可以通过javac -h <dir> XX.java ,也可以通过javah -d 的方式，javac -h 和 javah 都可以用于生成 JNI 头文件，但 javac -h 更倾向于在编译 Java 源文件的过程中生成头文件，而 javah 是一个独立的工具，主要用于生成头文件

如下图所示，生成了头文件org_example_HelloJNI.h
在这里插入图片描述

Java native方法转换成C的规则与语法说明

上面的生成函数中，可以看到JNI中生成的C函数是：Java_org_example_HelloJNI_sayHello (JNIEnv *, jobject);

JNIEnv *：指向JNI运行环境的指针，可通过这个指针访问JNI函数
jobject：java中的this对象
extern “C” : 告诉编译器，这是C函数；

所以其规则是：Java_{package_and_classname}_{function_name}(JNI arguments)，Java_包名_类名_native方法名

C实现的native方法本地实现以及.o .dll库的生成

HelloJNI.c代码如下，打印一行字符即可。

#include <jni.h>
#include <stdio.h>
//#include "HelloJNI.h"

// Implementation of native method sayHello() of HelloJNI class
JNIEXPORT void JNICALL Java_org_example_HelloJNI_sayHello(JNIEnv *env, jobject thisObj) {
   printf("Hello World!\n");
   return;
}

通过JDK编译HelloJNI.c文件产生.o 文件

gcc -c -I "D:\JDK11\include" -I "D:\JDK11\include\win32" HelloJNI.c

其中jni.h文件分别在JAVA_HOME下的include和include\win32下面

然后通过JDK编译HelloJNI.c文件产生.dll文件
在这里插入图片描述
注意不要在终端里面操作，powershell会认为某些参数不对
直接在黑窗口操作就不会报错

如下图所示

三种文件分别是：.C是源文件；.o是中间文件，还没有被链接成可执行文件或者库文件；.dll是win下的动态链接库；