Java Jni入门（一）：Hello Jni（在Java中调用C库函数）

摘要：本文介绍了如何使用命令行工具来编写Jni程序，以实现Java中调用C库函数的功能。

包含Windows 32位、Windows 64位、Linux、Mac OS三种环境。

    前提条件：
1. 已经安装好JDK，并配置好环境变量
2. Windows 32位已安装并配置好Cygwin可正常使用gcc
3. Windows 64位尚未完成，完成后更新
4. Linux已安装并配置好gcc命令行工具
5. Mac OS在terminal下，可正常使用gcc命令行工具

6. 能编写简单Java代码
7. 能看懂简单C语言代码

    在Java中调用C库函数主要分为6个步骤：
1. 编写Java代码
2. 生成C语言头文件
3. 编写C代码
4. 生成C共享库
4.1 Windows 32位生成C共享库
4.2 Windows 64位成成C共享库
4.2 Linux生成C共享库
4.3 Mac生成C共享库
5. 编译Java代码
6. 运行Java程序

    分步详解：
1. 编写Java代码
在当前目录下，创建HelloJni.java文件，代码如下：

public class HelloJni {

native void hello();

static {
System.loadLibrary("HelloJni");
}

public static void main(String args[]) {
HelloJni helloJni = new HelloJni();
helloJni.hello();
}
}

2. 生成C语言头文件
在当前目录下，已可以看到HelloJni.java，在命令行工具中，执行javah HelloJni命令(注意：不是HelloJni.java)。
此时，可看到在当前目录下，有HelloJni.java和HelloJni.h,HelloJni.h，代码如下：

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class HelloJni */

#ifndef _Included_HelloJni
#define _Included_HelloJni
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
* Class:     HelloJni
* Method:    hello
* Signature: ()V
*/
JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloJni_hello
(JNIEnv *, jobject);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

3.编写C代码
在当前目录下，创建HelloJni.c（或HelloJni.cpp)文件，代码如下：

#include "HelloJni.h"

JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloJni_hello
(JNIEnv *env, jobject obj)
{
printf("Hello Jni\n");
return;
}

4.生成共享库

4.1 Windows 32位生成共享库

这里需要特别注意一点，在Windows的Cmd命令行中，如果你的路径中带有空格，需要额外进行处理。
具体处理方法，可参考文献[4]，这里仅举个例子来简单说明。
echo %JAVA_HOME
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_102
那么，需要执行以下命令来生成32位dll：
gcc -I C:\PROGRA~1\Java\jdk1.8.0_102\include -I C:\PROGRA~1\Java\jdk1.8.0_102\include\win32 -shared -Wl,–kill-at -s -o Hello.dll HelloJni.c


4.2 Windows 64位生成共享库
注意：使用编译出来的32位dll库，会与之不兼容。
目前，只编译出来了32位dll库。之后，完成了64位dll库编译，会再更新博客。

4.3 Linux生成共享库
在当前目录下，执行echo $JAVA_HOME，查看JDK路径，之后的命令都会基于JDK路径。
比如，echo $JAVA_HOME，结果为/usr/local/jvm/openjdk-1.8.0-internal

4.3.1 编译并生成.o文件
g++ -I /usr/local/jvm/openjdk-1.8.0-internal/include -I /usr/local/jvm/openjdk-1.8.0-internal/include/linux/ -fPIC -c HelloJni.c

4.3.2 编译并生成.so文件
g++ -shared -Wl,-soname -o libHelloJni.so HelloJni.o

4.3.3 通知动态链接程序此共享文件的路径
export LD_LIBRARY_PATH=`pwd`:$LD_LIBRARY_PATH

4.4 Mac生成共享库

在当前目录下，命令行工具中，执行如下命令：
g++ -dynamiclib -I /System/Library/Frameworks/JavaVM.framework/Headers HelloJni.c -o libHelloJni.jnilib
成功后，可看到新增libHelloJni.jnilib。
(在Mac OS环境下，动态库的命名格式为libXXX.jnilib）

5.编译java代码
在当前目录下，已可以看到HelloJni.java、HelloJni.h、HelloJni.c、 libHelloJni.jnilib。
在命令行工具中，执行javacHelloJni.java后，可看到新增HelloJni.class

6.运行java程序
在当前目录下，已可以看到HelloJni.java、HelloJni.h、HelloJni.c、HelloJni.dll（Windows环境）、libHelloJni.so（Linux环境）或libHelloJni.jnilib（Mac OS环境）、HelloJni.class。
在命令行工具中，执行java HelloJni，可看到执行结果为：

Hello Jni

参考文献：
1.《Android框架揭秘--人民邮电出版社》
2.
博客：Mac OS 环境下编译JNI（http://blog.csdn.net/codigger/article/details/9296037）
3.
博客：在Linux平台下使用JNI（http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/l-linux-jni/）
4.
博客：命令行如何处理windows含空格的目录 （http://blog.csdn.net/duanbeibei/article/details/45364407）
5.
博客：在windows下使用gcc编译jni的简单教程（http://blog.csdn.net/duanbeibei/article/details/45364407）