JNI技术实战

本文运行环境：

开发工具：

1）Java：STS（Spring 优化过的 eclipse）

2）C++：Microsoft Visual Studio 2010 Ultimate（VS 2010 旗舰版）
JDK 环境：JDK 1.8.0_144
开发平台：Windows 7 x64
源文件编码字符集：Java 源码文件使用UTF8编码，C++源文件使用UTF8编码

步骤1. 编写 JNI 文件的 Java 源码

使用 STS 创建一个最简单的 Java 工程：JNI_demo，并创建org.woodwhales.king.JniTest类，该类有类；两个原生的方法getMessage()和plus()：

package org.woodwhales.king;

public class JniTest {

	static {
		try {
			System.loadLibrary("TestJni");
		} catch (Exception e) {
			System.out.println("load dll error, cause : " + e.getMessage());
		}
	}
	
	public JniTest() {
	}
	
	// 获取消息
	public native String getMessage(String str);
	
	// 两数相加
	public native Integer plus(Integer x, Integer y);
}

注意：编写Java源码之前一定要设置文件是UTF-8编码保存的。

步骤2. 生成 JNI 头文件

编写完成之后，右击项目找到项目根目录对应的资源管理器：

进入项目的bin目录下，运行 dos 命令窗口，执行如下命令生成 JNI 头文件：

1	javah -classpath . -jni org.woodwhales.king.JniTest

命令执行正确，窗口不会提示任何信息，此时当前 bin 目录下会生成一个名为：org_woodwhales_king_JniTest.h的头文件：

步骤3. 创建动态链接库项目

打开 VS 2010 开发工具，初始化界面如下：

点击左上角的文件菜单，创建一个项目：

进入向导界面，直接下一步：

选择DLL动态链接库项目，并勾选空项目：

创建成功后，开发界面视图如下：

此时，右击该项目，进入资源管理器文件目录：

可以看到项目目录下，还有个TestJni目录，这个目录就是开发目录，外面的其他文件，是VS2010开发工具自动生成的开发环境相关文件：

步骤4. JNI相关头文件准备

将步骤2 中生成的JNI头文件拷贝一份到步骤3项目的开发目录中：

另外需要将在编写Java源文件所使用的JDK中自带的jni.h和jni_md.h头文件也拷贝一份到这个开发目录：

步骤5. 创建项目目录结构

将步骤4中的头文件添加到 VS 2010 开发工具视图的头文件目录中：

添加头文件到头文件目录之后，再创建一个C++源文件到源文件目录中：

选择创建cpp文件，文件名的命名随意写即可：

步骤6. 开发

开发前的问题注意

前面所有步骤顺利完成之后，开始准备开发，但是有三点需要注意：

问题1：JNI 头文件引用设置

将JNI头文件中引用jni.h的代码修改为双引号引用：

尖括号是引用系统库，引用非系统库使用双引号。

问题2：源文件编码设置

设置MyDLL源文件的编码格式：双击打开MyDLL.cpp文件，让光标在编辑区，然后点击右上角文件菜单，选择高级保存选项，设置文件编码格式为无签名的UTF-8，设置完成之后，保存当前空的源文件即可。

VS 2010 默认创建的文件都是GB2312编码的，这会在处理字符串的时候带来很多转码的麻烦。

问题3：32/64 位问题

点击编辑区上面的Debug下拉框，点击配置管理器，设置项目的解决方案生成的是 64位项目：

新建解决方案：

选择生成x64的活动解决方案：

最后设置配为：Release：

后续生成 dll 文件的时候，工具看到中文也会提示这样的信息：

warning C4819: 该文件包含不能在当前代码页(936)中表示的字符。请将该文件保存为 Unicode 格式以防止数据丢失。

因此将源码文件设置成 UTF-8 编码是很有必要的。

开发JNI

在MyDLL.cpp源码中开始引入步骤5中的头文件org_woodwhales_king_JniTest.h，实现头文件的函数：

#include "org_woodwhales_king_JniTest.h"
#include "jni.h"

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_org_woodwhales_king_JniTest_getMessage
  (JNIEnv * env, jobject thisObj, jstring j_str) {
    const char *c_str = NULL;  
    char buff[2048] = {0};
    jboolean isCopy;
    c_str = env->GetStringUTFChars(j_str, &isCopy);  
    
    if(c_str == NULL) {
        return NULL;  
    }  

    sprintf(buff, "这里是C++部分编写的字符串，这里是Java 传过来的字符串：%s", c_str);  
    env->ReleaseStringUTFChars(j_str, c_str);
    return env->NewStringUTF(buff);
}

JNIEXPORT jint JNICALL Java_org_woodwhales_king_JniTest_plus
  (JNIEnv * env, jobject j_obj, jint j_x, jint j_y) {
	int result = j_x + j_y;
	return result;
}

源码编写完成后，点击生成菜单生成解决方案，或按Ctrl+F7：

如果编码没有问题，则会在控制台输出如下信息：

1>生成成功。
1>
1>已用时间 00:00:00.13
========== 生成: 成功 1 个，失败 0 个，最新 0 个，跳过 0 个 ==========

此时再次进入项目根目录，会发现在 x64 目录下的 Release 目录下，生成了 dll 文件：

步骤7. 测试dll文件

在 java 项目根目录下创建一个名称为 lib 的资源文件目录，用于存放步骤6 开发出来的 dll 文件：

将步骤 6开发出来的 dll 文件拷贝一份到这个lib目录下：

将这个 lib 目录设置为 native 依赖库：

由于 lib 已经是资源目录，所以 lib 中的文件都会被编译到项目的 bin 目录，所以指定项目的 bin 目录为 native 依赖库即可：

编写测试代码：

public class Test {

	public static void main(String[] args) {
		JniTest jniTest = new JniTest();
		
		String message = jniTest.getMessage("my blog -> 个人博客：https://woodwhales.github.io/");
		System.out.println(message);
		
		int result = jniTest.plus(3, 4);
		System.out.println(result);
	}
}