java高级用法之：调用本地方法的利器JNA

一、java高级用法之:调用本地方法的利器JNA

JAVA确实可以调用本地方法，官方推荐的JNI（Java Native Interface）方式虽然功能强大，但在实际使用中显得较为繁琐。这促使我们寻找更加简便的替代方案，今天，我们将聚焦于JNA（Java Native Access），一种让Java代码可以更加简单地访问本地共享库资源的强大工具。

JNA提供了调用本地方法的简化途径，你只需编写Java代码，无需涉及JNI或本地代码的编写，极大地提升了开发效率。其原理基于一个小的JNI库stub，通过动态加载本地方法实现功能。

JNA作为一独立的jar包，目前版本为5.10.0，引入它如同引入其他Java库一般简单。它包含了基本的Java类文件和与平台相关的文件，不同平台对应不同的动态库文件夹，例如libjnidispatch*

通过JNA，许多native方法被封装为jar包中的动态库，并提供了自动加载机制。接下来，我们将通过一个具体例子来展示如何使用JNA加载并调用本地库中的方法。

假设我们希望加载系统中的c库，并利用其中的printf方法。首先创建一个CLibrary接口，继承自Library接口，使用Native.load方法加载c库，然后在该接口中定义要使用的库方法。

了解JNA加载本地库的流程是关键。在JNI中，通过定义native方法、生成C头文件、实现C/C++代码并引入classpath来完成。而JNA采用更为简便的方式实现这一过程。让我们通过实例来详细解析这一流程。

在加载本地库的过程中，JNA包含两个重要阶段：Library Loading和Native Library Loading。Library Loading指将jnidispatch共享库加载到系统中，而Native Library Loading则指通过com.sun.jna.NativeLibrary的loadLibrary方法加载Java代码中需要的库。

具体实现中，JNA查找stub库文件并加载，然后按照特定规则搜索和加载需要的本地库。这一过程自动化处理，简化了开发者的操作。

对于复杂参数如结构体，JNA也提供了相应的支持。例如在Windows系统中，调用kernel32库中的GetSystemTime方法时，需要一个time结构体作为参数。通过继承Structure类定义结构体，然后创建相应的接口和方法，即可实现对复杂参数的调用。

JNA的使用，使得调用本地方法变得更加高效和便捷，为Java开发者提供了强大的工具。本文仅介绍了JNA的基本使用方法，深入理解和实践将带来更多可能。如果你对JNA感兴趣，欢迎阅读更多相关资料。

二、如何从使用 JNI Java 调用本机 代码

JNI是Java Native Interface的缩写，中文为JAVA本地调用。从Java 1.1开始，Java Native Interface(JNI)标准成为java平台的一部分，它允许Java代码和其他语言写的代码进行交互。JNI一开始是为了本地已编译语言，尤其是C和C++而设计的，但是它并不妨碍你使用其他语言，只要调用约定受支持就可以了。

使用java与本地已编译的代码交互，通常会丧失平台可移植性。但是，有些情况下这样做是可以接受的，甚至是必须的，比如，使用一些旧的库，与硬件、操作系统进行交互，或者为了提高程序的性能。JNI标准至少保证本地代码能工作在任何Java虚拟机实现下。

------------------------------------------------------------------

编写带有native声明的方法的java类

·使用javac命令编译所编写的java类

·使用javah?jni java类名生成扩展名为h的头文件

·将C/C++编写的文件生成动态连接库

1)编写java程序：这里以HelloWorld为例。

public native void displayHelloWorld();

public static void main(String[] args){

new HelloWorld().displayHelloWorld();

声明native方法：如果你想将一个方法做为一个本地方法的话，那么你就必须声明改方法为 native的，并且不能实现。其中方法的参数和返回值在后面讲述。 Load动态库：System.loadLibrary("hello");加载动态库（我们可以这样理解：我们的方法 displayHelloWorld()没有实现，但是我们在下面就直接使用了，所以必须在使用之前对它进行初始化）这里一般是以static块进行加载的。同时需要注意的是System.loadLibrary();的参数“hello”是动态库的名字。

没有什么好说的了 javac HelloWorld.java

3)生成扩展名为h的头文件 javah?

jni HelloWorld头文件的内容：/* DO NOT EDIT THIS FILE- it is machine generated*/

/* Header for class HelloWorld*/

1. ifndef _Included_HelloWorld

2. define _Included_HelloWorld

JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_displayHelloWorld(JNIEnv*, jobject);

（这里我们可以这样理解：这个h文件相当于我们在java里面的接口，这里声明了一个 Java_HelloWorld_displayHelloWorld(JNIEnv*, jobject);方法，然后在我们的本地方法里面实现这个方法，也就是说我们在编写C/C++程序的时候所使用的方法名必须和这里的一致）。

4)编写本地方法实现和由javah命令生成的头文件里面声明的方法名相同的方法。

4 JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_displayHelloWorld(JNIEnv*env, jobject obj)

printf("Hello world!\n");

注意代码2中的第1行，需要将jni.h（该文件可以在%JAVA_HOME%/include文件夹下面找到）文件引入，因为在程序中的JNIEnv、 jobject等类型都是在该头文件中定义的；另外在第2行需要将HelloWorld.h头文件引入（我是这么理解的：相当于我们在编写java程序的时候，实现一个接口的话需要声明才可以，这里就是将HelloWorld.h头文件里面声明的方法加以实现。当然不一定是这样）。然后保存为 HelloWorldImpl.c就ok了。

这里以在Windows中为例，需要生成dll文件。在保存HelloWorldImpl.c文件夹下面，使用VC的编译器cl成。 cl-I%java_home%\include-I%java_home%\include\win32-LD HelloWorldImp.c-Fehello.dll注意：生成的dll文件名在选项-Fe后面配置，这里是hello，因为在HelloWorld.java文件中我们loadLibary的时候使用的名字是hello。当然这里修改之后那里也需要修改。另外需要将-I%java_home%\include-I%java_home%\include\win32参数加上，因为在第四步里面编写本地方法的时候引入了jni.h文件。

6)运行程序 java HelloWorld就ok.

---------------------------------------------------------------

下面是一个简单的例子实现打印一句话的功能，但是用的c的printf最终实现。一般提供给java的jni接口包括一个so文件（封装了c函数的实现）和一个java文件（需要调用path的类）。

1． JNI的目的是使java方法中能够调用c实现的一些函数，比如以下的java类，就需要调用一个本地函数testjni（一般声明为private native类型），首先需要创建文件weiqiong.java，内容如下：

class weiqiong{ static{ System.loadLibrary("testjni");//载入静态库，test函数在其中实现} private native void testjni();//声明本地调用 public void test(){ testjni();} public static void main(String args[]){ weiqiong haha= new weiqiong(); haha.test();}}

2．然后执行javac weiqiong.java，如果没有报错，会生成一个weiqiong.class。

3．然后设置classpath为你当前的工作目录，如直接输入命令行：set classpath= weiqiong.class所在的完整目录（如 c:\test)再执行javah weiqiong，会生成一个文件weiqiong.h文件，其中有一个函数的声明如下：

JNIEXPORT void JNICALL Java_weiqiong_testjni(JNIEnv*, jobject);

4．创建文件testjni.c将上面那个函数实现，内容如下：

JNIEXPORT void JNICALL Java_weiqiong_testjni(JNIEnv*env, jobject obj){ printf("haha---------go into c!!!\n");}

5．为了生成.so文件，创建makefile文件如下：

libtestjni.so:testjni.o makefile gcc-Wall-rdynamic-shared-o libtestjni.so testjni.o testjni.o:testjni.c weiqiong.h gcc-Wall-c testjni.c-I./-I/usr/java/j2sdk1.4.0/include-I/usr/java/j2sdk1.4.0/include/linux cl: rm-rf*.o*.so注意：gcc前面是tab空，j2sdk的目录根据自己装的j2sdk的具体版本来写，生成的so文件的名字必须是loadLibrary的参数名前加“lib”。

6．export LD_LIBRARY_PATH=.，由此设置library路径为当前目录，这样java文件才能找到so文件。一般的做法是将so文件copy到本机的LD_LIBRARY_PATH目录下。

7．执行java weiqiong，打印出结果：“haha---------go into c!!!”

三、Java中的一个类怎么调用另一个类中的方法

方法1.新建一个类。然后在调用类中先进行被调用类实例化，然后通过实例化的对象访问。例如：

方法2.新建一个类，将该类中需要被调用的方法设置为静态（static），加了static后，就可以用类名直接调用。然后在调用类中直接通过类名进行访问。调用格式为：类名.方法名（参数表）。例如：

Java是一门面向对象编程语言，不仅吸收了C++语言的各种优点，还摒弃了C++里难以理解的多继承、指针等概念，因此Java语言具有功能强大和简单易用两个特征。Java语言作为静态面向对象编程语言的代表，极好地实现了面向对象理论，允许程序员以优雅的思维方式进行复杂的编程。

Java具有简单性、面向对象、分布式、健壮性、安全性、平台独立与可移植性、多线程、动态性等特点。Java可以编写桌面应用程序、Web应用程序、分布式系统和嵌入式系统应用程序等。

参考资料： Java类与类之间的调用--CSDN