java native 例子_Java native方法以及JNI实践
前言
今天看AndFix实现时,核心方法之ReplaceMethod方法是一个native方法,之前并没有遇到过,所以在此整理记录。
native的作用
总而言之:native是与C++联合开发的时候用的!使用native关键字说明这个方法是原生函数,也就是这个方法是用C/C++语言实现的,并且被编译成了DLL,由java去调用。
native 是用做java 和其他语言(如c++)进行协作时使用的,也就是native 后的函数的实现不是用java写的。
既然都不是java,那就别管它的源代码了,我们只需要知道这个方法已经被实现即可。
native的意思就是通知操作系统, 这个函数你必须给我实现,因为我要使用。 所以native关键字的函数都是操作系统实现的, java只能调用。
java是跨平台的语言,既然是跨了平台,所付出的代价就是牺牲一些对底层的控制,而java要实现对底层的控制,就需要一些其他语言的帮助,这个就是native的作用了
JNI简介
native方法是通过java中的JNI实现的。JNI是Java Native Interface的 缩写。从Java 1.1开始,Java Native Interface (JNI)标准成为java平台的一部分,它允许Java代码和其他语言写的代码进行交互。
JNI一开始是为了本地已编译语言,尤其是C和C++而设计 的,但是它并不妨碍你使用其他语言,只要调用约定受支持就可以了。
目前java与dll交互的技术主要有3种:jni,jawin和jacob。
目前功能性而言:jni >> jawin > jacob,其大致的结构如下图:
jni_jawin_jacob
windows,基于native的PE结构,windows的jvm基于native结构,Java的应用体系构建于jvm之上。jvm通过加载此jni程序间接调用目标原生函数。
image
JNI的生成步骤——Mac版
编写带有native声明的方法的java类,生成.java文件
使用javac命令编译所编写的java类,生成.class文件
使用javah -jni java类名生成扩展名为h的头文件,也即生成.h文件
使用C/C++(或者其他编程想语言)实现本地方法,创建.h文件的实现,也就是创建.cpp文件实现.h文件中的方法
将C/C++编写的文件生成动态连接库,生成jnilib文件
JNI实例
接下来我们按照上述步骤一个一个来生成JNI实例
1.编写带有native声明的java类,HelloWorld.java
public class HelloWorld {
public native void sayHelloWorld(); //申明一个native方法
static{
System.loadLibrary("HelloWorldImpl"); //装入动态链接库,"HelloWorldImpl"是装入动态链接库的名称
}
public static void main(String[] args){
HelloWorld helloWorld = new HelloWorld();
helloWorld.sayHelloWorld();
}
}
2.使用javac生成HelloWorld.class
javac HelloWorld.java
3.使用javah -jni java类生成扩展名为h的头文件
javah -jni HelloWorld
此处需要注意的是,我们应该在包名的根目录下执行,因为生成的文件的文件名需要引用包目录。不然就会报找不到类文件的错误
生成com_think_jni_HelloWorld.h文件
/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include
/* Header for class com_think_jni_HelloWorld */
#ifndef _Included_com_think_jni_HelloWorld
#define _Included_com_think_jni_HelloWorld
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
* Class: com_think_jni_HelloWorld
* Method: displayHelloWorld
* Signature: ()V
*/
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_think_jni_HelloWorld_displayHelloWorld
(JNIEnv *, jobject);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
这里我们可以这样理解:这个h文件相当于我们在java里面的接口,这里声明了一个 Java_HelloWorld_displayHelloWorld (JNIEnv *, jobject);方法,然后在我们的本地方法里面实现这个方法,也就是说我们在编写C/C++程序的时候所使用的方法名必须和这里的一致
4使用C/C++实现本地方法
创建HelloWorldImpl.cpp,代码如下所示:
#include "jni.h"
#include "com_think_jni_HelloWorld.h"
#include
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_think_jni_HelloWorld_displayHelloWorld(JNIEnv *env,jobject obj){
printf("Hello World!\n");
return;
}
5 将本地方法编写的文件生成动态链接库
gcc -I/Library/Java/JavaVirtualMachines/[根据装的jdk版本来定]/Contents/Home/include/ -dynamiclib HelloWorldImpl.cpp -o libhell.jnilib
但是会出现运行这个命令报错
file not found
我们找到这个文件在
/Library/Java/JavaVirtualMachines/[根据安装的jdk版本来定]/Contents/Home/include/darwin/
这个目录下,所以我们再链接该目录到以上命令中
gcc -I/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0_71.jdk/Contents/Home/include/ -I/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0_71
.jdk/Contents/Home/include/darwin/ -dynamiclib HelloWorldImpl.cpp -o libhell.jnilib
最终成功生成libhell.jnilib
6 运行可执行文件
把上述文件放在同一个文件夹后,执行
java HelloWorld
即可看到
image
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