android面試之—-談談你對java中native關鍵字的認

JNI是J ava Native Interface的 縮寫。從Java 1.1開始，Java Native Interface (JNI)標準成為java平臺的一部分，它允許Java代碼和其他語言寫的代碼進行交互。JNI一開始是為了本地已編譯語言，尤其是C和C++而設計的，但是它并不妨礙你使用其他語言，只要調用約定受支持就可以了。

使用java與本地已編譯的代碼交互，通常會喪失平臺可移植性。但是，有些情況下這樣做是可以接受的，甚至是必須的，比如，使用一些舊的庫，與硬件、操作系統進行交互，或者為了提高程序 的性能。JNI標準至少保證本地代碼能工作在任何Java 虛擬機實現下。

JNI(Java Native Interface)的書寫步驟

·編寫帶有native聲明的方法的java類

·使用javac命令編譯所編寫的java類

·使用javah ?jni java類名生成擴展名為h的頭文件

·使用C/C++(或者其他編程想語言)實現本地方法

·將C/C++編寫的文件生成動態連接庫

1) 編寫java程序：

這里以HelloWorld為例。

代碼1：

class HelloWorld {

public native void displayHelloWorld();

static {

System.loadLibrary(“hello”);

}

public static void main(String[] args) {

new HelloWorld().displayHelloWorld();

}

}

聲明native方法：如果你想將一個方法做為一個本地方法的話，那么你就必須聲明改方法為native的，并且不能實現。其中方法的參數和返回值在后面講述。

Load 動態庫：System.loadLibrary(“hello”);加載動態庫(我們可以這樣理解：我們的方法displayHelloWorld()沒有實現，但是我們在下面就直接使用了，所以必須在使用之前對它進行初始化)這里一般是以static塊進行加載的。同時需要注意的是 System.loadLibrary();的參數“hello”是動態庫的名字。

main()方法

2) 編譯沒有什么好說的了

javac HelloWorld.java

3) 生成擴展名為h的頭文件

javah ?jni HelloWorld

頭文件的內容：

/* DO NOT EDIT THIS FILE – it is machine generated */

#include

/* Header for class HelloWorld */

#ifndef _Included_HelloWorld

#define _Included_HelloWorld

#ifdef __cplusplus

extern “C” {

#endif

/*

* Class: HelloWorld

* Method: displayHelloWorld

* Signature: ()V

*/

JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_displayHelloWorld

(JNIEnv *, jobject);

#ifdef __cplusplus

}

#endif

#endif

(這里我們可以這樣理解：這個h文件相當于我們在java里面的接口，這里聲明了一個Java_HelloWorld_displayHelloWorld (JNIEnv *, jobject);方法，然后在我們的本地方法里面實現這個方法，也就是說我們在編寫C/C++程序的時候所使用的方法名必須和這里的一致)。

4) 編寫本地方法

實現和由javah命令生成的頭文件里面聲明的方法名相同的方法。

代碼2：

1 #include

2 #include “HelloWorld.h”

3 #include

4 JNIEXPORT void JNICALL Java_HelloWorld_displayHelloWorld(JNIEnv *env, jobject obj)

{

printf(“Hello world!\n”);

return;

}

注意代碼2中的第1行，需要將jni.h(該文件可以在%JAVA_HOME%/include文件夾下面找到)文件引入，因為在程序中的JNIEnv、 jobject等類型都是在該頭文件中定義的;另外在第2行需要將HelloWorld.h頭文件引入(我是這么理解的：相當于我們在編寫java程序的時候，實現一個接口的話需要聲明才可以，這里就是將HelloWorld.h頭文件里面聲明的方法加以實現。當然不一定是這樣)。然后保存為HelloWorldImpl.c就 ok了。

5) 生成動態庫

這里以在Windows中為例，需要生成dll文件。在保存HelloWorldImpl.c文件夾下面，使用VC的編譯器cl成。

cl -I%java_home%\include -I%java_home%\include\win32 -LD HelloWorldImp.c -Fehello.dll

注意：生成的dll文件名在選項-Fe后面配置，這里是hello，因為在HelloWorld.java文件中我們loadLibary的時候使用的名字是hello。當然這里修改之后那里也需要修改。另外需要將-I%java_home%\include -I%java_home%\include\win32參數加上，因為在第四步里面編寫本地方法的時候引入了jni.h文件。

6) 運行程序

java HelloWorld就ok。

JNI(Java Native Interface)調用中考慮的問題

在首次使用JNI的時候有些疑問，后來在使用中一一解決，下面就是這些問題的備忘：

1。 java和c是如何互通的?

其實不能互通的原因主要是數據類型的問題，jni解決了這個問題，例如那個c文件中的jstring數據類型就是java傳入的String對象 ，經過jni函數的轉化就能成為c的char*。

對應數據類型關系如下表：

Java 類型 本地c類型 說明

boolean jboolean 無符號，8 位

byte jbyte 無符號，8 位

char jchar 無符號，16 位

short jshort 有符號，16 位

int jint 有符號，32 位

long jlong 有符號，64 位

float jfloat 32 位

double jdouble 64 位

void void N/A

2. 如何將java傳入的String參數轉換為c的char*，然后使用?

java 傳入的String參數，在c文件中被jni轉換為jstring的數據類型，在c文件中聲明char* test，然后test = (char*)(*env)->GetStringUTFChars(env, jstring, NULL);注意：test使用完后，通知虛擬機平臺相關代碼無需再訪問：(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, jstring, test);

3. 將c中獲取的一個char*的buffer傳遞給java?

這個char*如果是一般的字符串的話，作為string傳回去就可以了。如果是含有’\0’的buffer，最好作為bytearray傳出，因為可以制定copy的length，如果copy到string，可能到’\0’就截斷了。

有兩種方式傳遞得到的數據：

一種是在jni中直接new一個byte數組，然后調用函數(*env)->SetByteArrayRegion(env, bytearray, 0, len, buffer);將buffer的值copy到bytearray中，函數直接return bytearray就可以了。

一種是return錯誤號，數據作為參數傳出，但是java的基本數據類型是傳值，對象是傳遞的引用，所以將這個需要傳出的byte數組用某個類包一下，如下：

class RetObj

{

public byte[] bytearray;

}

這個對象作為函數的參數retobj傳出，通過如下函數將retobj中的byte數組賦值便于傳出。代碼如下：

jclass cls;

jfieldID fid;

jbyteArray bytearray;

bytearray = (*env)->NewByteArray(env,len);

(*env)->SetByteArrayRegion(env, bytearray, 0, len, buffer);

cls = (*env)->GetObjectClass(env, retobj);

fid = (*env)->GetFieldID(env, cls, “retbytes”, “[B"]);

(*env)->SetObjectField(env, retobj, fid, bytearray);

4. 不知道占用多少空間的buffer，如何傳遞出去呢?

在jni的c文件中new出空間，傳遞出去。java的數據不初始化，指向傳遞出去的空間即可。