在Linux平台下使用JNI
1 引言

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。

2 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: " +
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 <jni.h>
/* 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 <stdio.h>
//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 ",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：
Java C/C++ 字节数 boolean jboolean 1 byte jbyte 1 char jchar 2 short jshort 2 int jint 4 long jlong 8 float jfloat 4 double jdouble 8

对于数组型参数，
Java C/C++ boolean[ ] JbooleanArray byte[ ] JbyteArray char[ ] JcharArray short[ ] JshortArray int[ ] JintArray long[ ] JlongArray float[ ] JfloatArray double[ ] JdoubleArray
对于上述类型数组，有一组函数与其对应。以下函数中Xxx为对应类型。
xxx * GetXxxArrayElements(xxxArray array, jboolean *isCopy)
产生一个指向Java数组元素的C指针。不再需要时，需将此指针传给ReleaseXxxArrayElemes。

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 * Get