JAVA如何调用C/C++动态库
一、调用方式：
JAVA调用C/C++动态库有很多方法，常用的有JNI（Java Native Interface）、JNA（Java Native Access）。
- JNI：早在JAVA1.1版本就开始支持，它定义了一种公用的语法，当java和c/c++双方都遵循该语法时，可以互相调用。所以使用JNI不能直接调用一般的C/C++库，而必须借助于一个中间动态库，该中间动态库实现了JAVA-JNI语法-C/C++的转换（或者你所调用的动态库原生就封装了JNI）。如果对C++稍微懂一点，其实使用起来也不难。
作者：宋清日
链接：https://zhuanlan.zhihu.com/p/465601205
来源：知乎
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。java通过JNI（Java Native Interface）与其他语言编写的代码进行交互。
JNI工作示意图（网上下载的）
Java要调用第三方动态库，通俗点说就是需要将这个第三方动态库按照Java语言的要求再封装一次，变成Java可以调用的新动态库，这个新动态库去调用原始的动态库。
- 编写带有native声明的方法的Java类，该方法要与真正调用的动态库的方法和参数和返回值均一致。（直接用IDEA新建Java项目）
package com.JniDemo;public class JniDemo {static {System.load("/root/Jni_Lib/libJniDemo.so");}public native int add(int a, int b);public native String print(String msg);public static void main(String[] args){JniDemo demo = new JniDemo();demo.print("11");} }2. 编译Java类生成.class文件。（build一下创建的project）
3. 使用javah生成JNI头文件。
每次头文件有改动的话，直接用工具重新生成，比较方便。
4. 拿到生成的头文件。
/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */ #include <jni.h> /* Header for class com_JniDemo_JniDemo */#ifndef _Included_com_JniDemo_JniDemo #define _Included_com_JniDemo_JniDemo #ifdef __cplusplus extern "C" { #endif /** Class: com_JniDemo_JniDemo* Method: add* Signature: (II)I*/ JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_JniDemo_JniDemo_add(JNIEnv *, jobject, jint, jint);/** Class: com_JniDemo_JniDemo* Method: print* Signature: (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;*/ JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_JniDemo_JniDemo_print(JNIEnv *, jobject, jstring);#ifdef __cplusplus } #endif #endif以上就完成JNI头文件的生成，在小编看来上面这些步骤Linux与window都一样，都是生成了Java可以调用的C++头文件，至于后面调用window的dll库或者Linux上的so库，才会有区别。
5. 新建C++动态库项目（Linux）
新建的动态库项目首先要包含三个文件，首先就是生成的JNI头文件com_JniDemo_JniDemo.h，另外两个是jni.h（在JDK目录的include目录下，/usr/java/jdk1.8.0201/include/jni.h）和 jni_md.h（在JDK目录的include的linux目录下，/usr/java/jdk1.8.0_201/include/linux/jni_md.h）。
后面两个文件可以直接复制到你的动态库项目里面，不用再配置文件路径了，比较方便，另外一个小细节可以注意一下，com_JniDemo_JniDemo.h文件中包含jni.h头文件的时候用的是#include <jni.h>， 如果把文件考到项目中，则需要改成#include "jni.h"。
6. 新建JniDemo.cpp文件，编译生成动态库。
#include "com_JniDemo_JniDemo.h" #include <iostream> #include <string>using namespace std;JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_JniDemo_JniDemo_add(JNIEnv *env, jobject job, jint a, jint b) {jint c;c = a + b;return c; }JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_JniDemo_JniDemo_print(JNIEnv * env, jobject job, jstring s) {char str[] = "welcome";std::string hello = "hello form c++";cout << hello << endl;return env->NewStringUTF(hello.c_str()); }7. 将生成的动态库放到第一步指定的路径下。（/root/Jni_Lib/libJniDemo.so）
8. 运行Java程序。
- JNA：在C#中，使用[DLLImport]可以非常方便的调用原生的C/C++动态库，所以sun公司开发了JNA来使JAVA可以像C#一样方便的调用动态库。不过在使用过程中感觉内部原理还是使用了JNI的语法库。不过至少对于我们不懂C++的来说，可以直接调用原生的动态库，而不需要再去生成一个C++的中间动态库了。
所以这次在尝试了JNI之后还是选择了JNA。
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二、关于x32和x64：
如果C/C++动态库使用x32，那必须运行在x32的Tomcat上，并且使用x32的JRE。所以如果不幸拿到股东动态库，未提供x64版本，那只能单独部署x32服务器提供对应的接口，而x64主站点通过http方式调用该接口程序来访问动态库。
如果在x64Tomcat上加载x32版本动态库，将得到如下错误信息：
"Can't load IA 32-bit .dll on a AMD 64-bit platform"
调用方法及DLL存放位置：
先来简单的看一下JNI和JNA两种方式加载动态库的代码：
JNI:
public class ImportDllTest {//加载动态库static{//通过决定地址加载动态库//System.load("d:\\C2JavaTest.dll");//通过库名加载动态库，不加.dll后缀，自适应.dll和liunx平台的.soSystem.loadLibrary("C2JavaTest");}//定义动态库接口方法public native String subString(String str, int startIndex, int length);public static void main(String[] args){ImportDllTest importDll = new ImportDllTest();String str = importDll.subString("test",1,2);}
}
JNA:
引用JNA包
<dependency><groupId>com.sun.jna</groupId><artifactId>jna</artifactId><version>3.0.9</version>
</dependency>
定义接口类，继承com.sun.jna.Library
//必须继承com.sun.jna.Library
public interface ImportDllTest extends Library {//加载动态库，使用动态库名称加载，不带.dll后缀，会自动识别liunx环境下的.so库。也可以使用决定地址加载动态库public static ImportDllTest Instance = (ImportDllTest) Native.loadLibrary("C2JavaTest", ImportDllTest.class);//定义动态库接口方法String subString(String str, int startIndex, int length);public class Main{public static void main(String[] args){String str = ImportDllTest.Instance.subString("test",1,2);}}
}
关于是否加载到动态库：
两种加载动态库都可以使用动态库名称或者绝对路径来加载，在调试过程中，JNA如果没找到动态库并不会给出明确的提示，而JNI的加载方法会明确抛出找不到动态库的异常，所以即使是使用JNA方式，但在一开始不确定是否将动态库放在了正确位置，是否成功的加载了动态库的时候可以借助于JNI的Systetm.loadLibrary来协助判断是否成功的加载了对应的动态库。
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三、动态库位置：
加载动态库都可以使用决定地址来加载。但本次项目加载的动态库会需要调用同级目录下的配置文件，使用绝对地址的方式我是没能成功的加载到配置文件（因为也不清楚动态库里实际加载配置文件的具体实现）。使用动态库名称加载，那动态库到底应该放在哪里，网上查了很多资料，有放system32的，有放jdk/jre的，有放tomcat里的，有放环境变量配置里的。在追求尽量不给后续运维造成太大困扰（放系统system32，或jdk/jre，部署时很容易忘记或错乱），尽可能找最优的方案。
最后我借助于动态库生成的日志文件，来判断默认加载动态库的路径：
应用程序：
Main方法测试时，动态库及配置文件需要放到运行时选择的工作目录下。
动态库和配置文件要放在：
同时生成的日志文件也将会在该目录下
Tomcat部署程序
Tomcat部署时，尝试过很多方式，但是最后选择了Tomcat的bin目录
cd Tomcat/bin
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四、JAVA与C/C++参数对应
java的char是2字节，byte是1字节；c/c++的char是1字节；
作为JAVA传入C/C++参数：
| JAVA | C/C++ |
|---|---|
| byte[] | char[]/char* |
| String | char[]/char* |
| int | int |
作为JAVA中传入，C/C++里out的参数：
| C/C++ | JAVA |
|---|---|
| char[]/char* | byte[] |
调用是要先将定义的byte数组空间定义好，c++中才可以在已经定义的空间中写值。
//out参数长度8字节内容
byte[] out_param = new byte[8];
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五、总结
- 可以借助于JIN确定动态库是否能正确加载到。如果动态库不需要配置文件，完全可以使用决定路径来进行加载。
- 明确动态库的版本，是x32还是x64。不同版本要使用对应的tomcat和jre。
- 确定传递参数类型，java中一定要记得不可以使用char来和c++的char交互，一定是要byte或String（为什么String可以，猜测可能JIN或JNA在内部转换成了byte）。
- 最后如果动态库能有人员配合一起调试，那是一个美好的事情。
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这次把成功的几个关键点调用整理在此。本次项目也是因为调用的古董动态库，没有文档，没有错误说明，所有返回都靠猜测，所以不确实是java调用问题还是本身业务问题。前前后后折腾好几周，最后总算还是有了一个好的结果。
以上有任何不对的地方，敬请指正。
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