java的出现给大家开发带来的极大的方便。但是，如果我们有大量原有的经过广泛测试的非java代码，将它们全部用java来重写，恐怕会带来巨大的工作量和长期的测试；如果我们的应用中需要访问到特定的设备，甚至是仅符合公司内部信息交互规范的设备，或某个特定的操作系统才有的特性，java就显得有些力不从心了。面对这些问题，sun公司在jdk1.0中就定义了jni规范，它规定了java应用程序对本地方法的调用规则。

实现步骤及相关函数使用

　　本文将一步步说明在linux平台下如何实现本地共享库与java协同工作。hello world程序是目前标准的入门第一步，那么，我也以类似的应用最为样例。

第一步，定义一个 java 类 -- hello. 它提供sayhello方法：

　　此时应注意两点：

　　1、为要使用的每个本地方法编写本地方法声明，其声明方式与普通java方法接口没什么不同，只是必须指定 native 关键字，如下所示：

　　public native void sayhello(string strname);

　　在这个函数中，我们将根据传进的人名，向某人问好。

　　2、必须显式地加载本地代码库。我们需在类的一个静态块中加载这个库：

　　static
　　{
　　system.loadlibrary("hello");
　　}

　　再加上必要的异常处理就生成如下源文件hello.java：

　　public class hello
　　{
　　static
　　{
　　try
　　{
　　//此处即为本地方法所在链接库名
　　system.loadlibrary("hello");
　　}
　　catch(unsatisfiedlinkerror e)
　　{
　　system.err.println
　　( "cannot load hello library:/n " +e.tostring() );
　　}
　　}
　　public hello()
　　{
　　}
　　//声明的本地方法
　　public native void sayhello(string strname);
　　}

　　编译后生成hello.class文件。


第二步，生成本地链接库。具体过程如下：

　　1、要为以上定义的类生成 java 本地接口头文件，需使用javah，java 编译器的 javah 功能将根据hello类生成必要的声明，此命令将生成hello.h文件，我们在共享库的代码中要包含它，javah不使默认内部命令，需要指明路径，它在jdk的bin目录下，在我的linux环境下命令如下：

　　/home/jbuilder/jdk1.3.1/bin/javah hello

　　生成的hello.h 文件 内容如下所示：

　　/* do not edit this file -
　　it is machine generated */
　　#include
　　/* header for class hello */
　　#ifndef _included_hello
　　#define _included_hello
　　#ifdef __cplusplus
　　extern "c" {
　　#endif
　　/*
　　* class: hello
　　* method: sayhello
　　* signature: (ljava/lang/string;)v
　　*/
　　jniexport void jnicall java_hello_sayhello
　　(jnienv *, jobject, jstring);
　　#ifdef __cplusplus
　　}
　　#endif
　　#endif

　　2、在与hello.h相同的路径下创建一个cpp文件hello.cpp。内容如下：

　　#include "hello.h"
　　#include
　　//与hello.h中函数声明相同
　　jniexport void jnicall java_hello_sayhello
　　(jnienv * env, jobject arg, jstring instring)
　　{
　　//从instring字符串取得指向字符串utf编码的指针
　　const jbyte *str =
　　(const jbyte *)env->getstringutfchars
　　( instring, jni_false );
　　printf("hello,%s/n",str);
　　//通知虚拟机本地代码不再需要通过str访问java字符串。
　　env->releasestringutfchars
　　( instring, (const char *)str );
　　return;
　　}

　　所有的jni调用都使用了jnienv*类型的指针，习惯上在cpp文件中将这个变量定义为evn，它是任意一个本地方法的第一个参数。env指针指向一个函数指针表，在vc中可以直接用"->"操作符访问其中的函数。

　　jobject 指向在此 java 代码中实例化的 java 对象 localfunction的一个句柄，相当于this指针。后续的参数就是本地调用中有java程序传进的参数，本例中只有一个string型参数。对于字符串型参数，因为在本地代码中不能直接读取java字符串，而必须将其转换为c/c++字符串或unicode。以下是三个我们经常会用到的字符串类型处理的函数：

　　const char* getstringutfchars (jstring string,jboolean* iscopy)

　　返回指向字符串utf编码的指针，如果不能创建这个字符数组，返回null。这个指针在调用releasestringutfchar()函数之前一直有效。

　　参数：string java字符串对象
　　iscopy 如果进行拷贝，指向以jni_true填充的jboolean,否则指向以jni_false填充的jboolean。

　　void releasestringutfchars(jstring str, const char* chars)

　　通知虚拟机本地代码不再需要通过chars访问java字符串。


　　参数：string java字符串对象
　　chars 由getstringchars返回的指针

　　jstring newstringutf(const char *utf)

　　返回一个新的java字符串并将utf内容拷贝入新串，如果不能创建字符串对象，返回null。通常在反值类型为string型时用到。


　　参数：utf utf编码的字符串指针
　　对于数值型参数，在c/c++中可直接使用，其字节宽度如下所示：



　　参数：array 数组对象
　　iscopy 如果进行拷贝，指向以jni_true填充的jboolean,否则指向以jni_false填充的jboolean。

　　例如：

　　jboolean * getbooleanarrayelements(jbooleanarray array, jboolean *iscopy)

　　void releasexxxarrayelements(xxxarray array,xxx *elems, jint mode)

　　通知虚拟机不再需要从getxxxarrayelements得到的指针。



　　参数：array 数组对象

　　elems 不再需要的指向数组元素的指针

　　mode 0＝在更新数组元素后释放elems缓冲器

　　jni_commit＝在更新数组元素后不释放elems缓冲器

　　jni_abort＝不更新数组元素释放elems缓冲器

　　例如：

　　void releasebooleanarrayelements(jbooleanarray array,jboolean *elems, jint mode)
　　xxxarray newxxxarray(jsize len)

　　产生一个新的数组，通常在反值类型为数组型时用到。


　　参数：len 数组中元素的个数。

　　例如：

　　jbooleanarray newbooleanarray(jsize len)

　　3、编译生成共享库。

　　使用gcc时,必须通知编译器在何处查找此java本地方法的支持文件，并且显式通知编译器生成位置无关的代码，在我的环境中按如下过程编译：

　　gcc-i/home/jbuilder/jdk1.3.1/include-i/home
　　/jbuilder/jdk1.3.1/include/linux -fpic -c hello.c

　　生成hello.o

　　gcc -shared -wl,-soname,libhello.so.1
　　-o libhello.so.1.0 hello.o

　　生成libhello.so.1.0

　　接下来将生成的共享库拷贝为标准文件名

　　cp libhello.so.1.0 libhello.so

　　最后通知动态链接程序此共享文件的路径。

　　export ld_library_path=`pwd`
　　:$ld_library_path

　　4、编写一个简单的java程序来测试我们的本地方法。

　　将如下源码存为tosay.java：

　　import hello;
　　import java.util.*;
　　public class tosay
　　{
　　public static void main(string argv[])
　　{
　　tosay say = new tosay();
　　}
　　public tosay()
　　{
　　hello h = new hello();
　　//调用本地方法向john问好
　　h.sayhello("john");
　　}
　　}

　　用javac编译tosay.java，生成tosay.class向执行普通java程序一样使用java tosay，我们会看到在屏幕上出现hello,john。到这里我们就将整个的本地调用编写过程大概浏览了一遍。

应用中注意事项

　　1．如果可以通过tcp/ip实现java代码与本地c/c++代码的交互工作，那么最好不使用以上提到的jni的方式，因为一次jni调用非常耗时，大概要花0.5～1个毫秒。

　　2．在一个applet应用中，不要使用jni。因为在 applet 中可能引发安全异常。

　　3．将所有本地方法都封装在单个类中，这个类调用单个 dll。对于每种目标操作系统，都可以用特定于适当平台的版本替换这个 dll。这样就可以将本地代码的影响减至最小，并有助于将以后所需的移植问题包含在内。

　　4．本地方法要简单。尽量将生成的dll 对任何第三方运行时 dll 的依赖减到最小。使本地方法尽量独立，以将加载dll 和应用程序所需的开销减到最小。如果必须要运行时 dll，则应随应用程序一起提供它们。

　　5．本地代码运行时，没有有效地防数组越界错误、错误指针引用带来的间接错误等。所以必须保证保证本地代码的稳定性，因为，丝毫的错误都可能导致java虚拟机崩溃。

结束语

　　jni调用规范给我们复用原有其它语言的代码提供了简单易用的接口，可以节省大量的财力，使我们可以在享受java带来的开发速度的同时，不必放弃旧有资源。