JAVA基础之理解JNI原理

JNI是JAVA标准平台中的一个重要功能，它弥补了JAVA的与平台无关这一重大优点的不足，在JAVA实现跨平台的同时，也能与其它语言（如C、C++）的动态库进行交互，给其它语言发挥优势的机会。
有了JAVA标准平台的支持，使JNI模式更加易于实现和使用。在此总结了下面这个知识图：



实例：
环境说明：ubuntu 10.4.2 LTS系统
程序清单1：src/com/magc/jni/HelloWorld.java

1 /**
2 *
3 */
4  package com.magc.jni;
5
6  /**
7 * @author magc
8 *
9 */
10  public class HelloWorld {
11
12 static {
13
14 System.loadLibrary("Hello");
15
16 }
17
18 public native void DisplayHello();
19 /**
20 * @param args
21 */
22 public static void main(String[] args) {
23
24 new HelloWorld().DisplayHello();
25 }
26
27 }

 进入src目录下，编译该JAVA类，
命令：javac ./com/magc/jni/HelloWorld.java
在该HelloWorld.java所在目录下生成HelloWorld.class
然后使用javah生成头文件，
命令：javah -jni com.magc.jni.HelloWorld
在当前目录下生成com_magc_jni_HelloWorld.h头文件，此文件供C、C++程序来引用并实现其中的函数
程序清单2：com_magc_jni_HelloWorld.h

1 /* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
2 #include <jni.h>
3  /* Header for class com_magc_jni_HelloWorld */
4
5 #ifndef _Included_com_magc_jni_HelloWorld
6 #define _Included_com_magc_jni_HelloWorld
7 #ifdef __cplusplus
8 extern "C" {
9 #endif
10 /*
11 * Class: com_magc_jni_HelloWorld
12 * Method: DisplayHello
13 * Signature: ()V
14 */
15 JNIEXPORT void JNICALL Java_com_magc_jni_HelloWorld_DisplayHello
16 (JNIEnv *, jobject);
17
18 #ifdef __cplusplus
19 }
20 #endif
21 #endif

注：1)、此头文件是不需要用户编译的，直接供其它C、C++程序引用。
        2)、此头文件中的Java_com_magc_jni_HelloWorld_DisplayHello(JNIEnv
*, jobject)方法，是将来与动态链接库交互的接口，并需要名字保持一致。
 

程序清单3：src/jni_helloworldImpl.cpp

#include <jni.h>
#include "com_magc_jni_HelloWorld.h"
#include <stdio.h>
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_magc_jni_HelloWorld_DisplayHello
(JNIEnv *env, jobject obj)
{
printf("From jni_helloworldImpl.cpp :");
printf("Hello world ! \n");
return;
}

此C++文件实现了上述头文件中的函数，注意方法函数名要保持一致。
编译生成动态库libHello.so,
命令：g++ -shared -fPIC -I /usr/lib/jvm/java-6-openjdk/include jni_helloworldImpl.cpp -o libHello.so

出现以下错误：

$ g++ -shared -I /usr/lib/jvm/java-6-openjdk/include jni_helloworldImpl.cpp -o libHello.so

jni_helloworldImpl.cpp:1:17: fatal error: jni.h: No such file or directory

compilation terminated.

解决：把/usr/lib/jvm/java-6-openjdk/include目录下的jni.h拷贝到src目录下，然后执行 g++ -shared -I . jni_helloworldImpl.cpp -o libHello.so

出现以下错误：

In file included from jni_helloworldImpl.cpp:1:0:

./jni.h:27:20: fatal error: jni_md.h: No such file or directory

compilation terminated.

解决：在/usr/lib/jvm/java-6-openjdk/目录下找到jni_md.h，拷贝到src目录下，然后执行 g++ -shared -I . jni_helloworldImpl.cpp -o libHello.so

出现以下错误：

relocation R_X86_64_32 against `.rodata' can not be used when making a shared object; recompile with -fPIC

/tmp/cctSAqgm.o: could not read symbols: Bad value

collect2: ld returned 1 exit status

PIC就是position independent code，它的作用是代码共享，如果不加-fPIC,则加载.so文件的代码段时,代码段引用的数据对象需要重定位, 重定位会修改代码段的内容,这就造成每个使用这个.so文件代码段的进程在内核里都会生成这个.so文件代码段的copy。

在安装mysql和unbound容易出现这样的错误，解决方法在configure加如下参数--disable-shared --with-pic或者--enable-shared，在这里设置CFLAGS没有用

解决：g++ -shared -fPIC -I . jni_helloworldImpl.cpp -o libHello.so

成功后，便会在当前目录下生成动态链接库libHello.so文件。
有了具体实现的动态库后，就可以运行JAVA调用JNI程序类的native方法了，

命令：java -Djava.library.path=. com.magc.jni.HelloWorld
输入结果即为：From jni_helloworldImpl.cpp :Hello world !