JNI技术之Java调用C/C++编写的第三方dll-动态链接库

JNI技术之Java调用C/C++编写的第三方dll动态链接库

一 JNI

JNI（Java Native Interface）简称JNI，是中文为JAVA本地调用。从Java1.1开始，Java
NativeInterface(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。例如，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。

JNI设计目的：标准的java类库可能不支持你的程序所需的特性。或许你已经有了一个用其他语言写成的库或程序，而你希望在java程序中使用它。你可能需要用底层语言实现一个小型的时间敏感代码，比如汇编，然后在你的java程序中调用这些功能。JNI就是设计用来解决此类问题的。

下面是从网上摘取的JNI工作示意图






图1 JNI的工作模式

个人理解：

JNI就是java调用本地方法的技术，最简单的来说，java运行一个程序需要要和不同的系统平台打交道，在windows里就是和windows平台底层打交道，mac就是要和mac打交道，jvm就是通过大量的jni技术使得java能够在不同平台上运行。而使用了这技术的一个标志就是native,如果一个类里的一个方法被native修饰，那就说明这个方法是jni来实现的，他是通过本地系统api里的方法来实现的。当然这个本地方法可能是c或者C++，当然也可能是别的语言。JNI是java跨平台的基础，jvm通过在不同系统上调用不同的本地方法使得jvm可以在不同平台间移植。

JAVA的跨平台的特性深受java程序员们的喜爱,但正是由于它为了实现跨平台的目的,使得它和本地机器的各种内部联系变得很少,大大约束了它的功能,比如与一些硬件设备通信,往往要花费很大的精力去设计流程编写代码去管理设备端口,而且有一些设备厂商提供的硬件接口已经经过一定的封装和处理,不能直接使用java程序通过端口和设备通信,这种情况下就得考虑使用java程序去调用比较擅长同系统打交道的第三方程序,从1.1版本开始的JDK提供了解决这个问题的技术标准:JNI技术.

JNI是Java NativeInterface(Java本地接口)的缩写,本地是相对于java程序来说的,指直接运行在操作系统之上,与操作系统直接交互的程序.从1.1版本的JDK开始,JNI就作为标准平台的一部分发行.在JNI出现的初期是为了Java程序与本地已编译语言,尤其是C和C++的互操作而设计的,后来经过扩展也可以与c和c++之外的语言编写的程序交互,例如Delphi程序.

使用JNI技术固然增强了java程序的性能和功能,但是它也破坏了java的跨平台的优点,影响程序的可移植性和安全性,例如由于其他语言(如C/C++)可能能够随意地分配对象/占用内存,Java的指针安全性得不到保证.但在有些情况下,使用JNI是可以接受的,甚至是必须的,例如上面提到的使用java程序调用硬件厂商提供的类库同设备通信等,目前市场上的许多读卡器设备就是这种情况.在这必须使用JNI的情况下,尽量把所有本地方法都封装在单个类中,这个类调用单个的本地库文件,并保证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文件,这样使用JNI得到的要比失去的多很多.

比如，一般设备商会提供两种类型的类库文件,windows系统的会包含.dll/.h/.lib文件,而linux系统的会包含.so/.a文件,我们不能直接使用java程序通过端口和设备通信,这种情况下就得考虑使用java程序的JNI技术去调用比较擅长同系统打交道的第三方程序。

二 应用实例

最近在用weka做一个数据挖掘相关的项目，不得不说，weka还是一个不错的开放源代码库，提供了很多最常用的分类和聚类算法。

在我的项目中要用到一个聚类算法，Affinity Propagation（AP），由多伦多大学的Brendan J. Frey发表于2007年。相比其他的聚类算法，AP算法的聚类结果更加准确。在AP的官方网站公布了AP算法的动态链接库，我的目标就是实现在Java工程中调用这个动态链接库。在网上查了资料，发现，如果仅仅是想调用Windows的Native API还是比较省事的，这里我主要针对第三方DLL的调用。

这里主要用的方法是JNI。在网上查资料时看到很多人说用JNI非常的复杂，不仅要看很多的文档，而且要非常熟悉C/C++编程。恐怕有很多人在看到诸如此类的评论时已经决定绕道用其他方法了。但是，假如你要实现的功能并不复杂（简单的参数传递，获取返回值等等），我还是支持使用这个方法的。

下面就举具体的例子说明一下使用步骤，具体详见博文 。

转载自：http://developer.51cto.com/art/201201/311363.htm

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