在 Java 中编写本机方法
本文将引导你完成学习如何在 Java 程序中编写本机方法所需的各个步骤。
Java 中的本机方法是什么
native
关键字是 Java 编程中的修饰符,仅与方法一起使用。它表示此特定方法是通过 Java 本机接口 (JNI) 以本机代码编写的。
本机(或外来)方法在 C、C++ 或任何其他平台相关代码中实现。
语法:
[public/protected/private] native [returnType] youMethodName();
在 Java 程序中编写本机方法
下面列出了在 Java 程序中编写本机方法的多步骤过程:
-
编写包含 native 方法的声明和调用 native 方法的 main 方法的 Java 程序。
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用 main 方法编译 Java 程序并声明指定的 native 方法。
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使用带有
-jni
标志的javah
来为本地方法创建头文件。 -
用你喜欢的编程语言编写本机方法的代码,例如 C/C++。
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创建共享库来编译实现和头文件。
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最后,执行/运行 Java 程序。
让我们按照所有这些步骤在 Java 程序中调用本机方法。
编写 Java 程序
class nativeDemoClass{
//declaration of the native method
public native void showMessage();
//load native C library
static{
System.loadLibrary("nativedemoclass"); //lowercase of classname
}
//java main method
public static void main (String[] args){
nativeDemoClass demo = new nativeDemoClass();
demo.showMessage();
}
}
如果我们用 Java 以外的编程语言实现方法,则必须在 Java 程序中包含 native
关键字作为方法的声明部分。
这个 native
关键字告诉 Java 编译器这个特定的方法是一个本地编程语言方法。请记住,Java 程序中本地方法的声明仅提供方法签名。
我们有一个 static
块,它加载本机 C 库,我们在其中编写了 showMessage()
方法的实现。你是否注意到我们正在向 System.loadLibrary()
方法传递一个字符串?
为什么会这样?这是因为来自 nativeDemoClass
类的这个 static
块将加载适当的库,名为 nativedemoclass
。
让我们进入第二步,编译 Java 程序。
编译 Java 程序
使用下面给出的命令编译 Java 程序。
javac nativeDemoClass.java
成功编译 Java 程序后,我们得到 nativeDemoClass.class
文件。
创建头文件
使用以下命令创建头文件。
这里,-h
生成 C/C++ 头文件并将生成的文件放入指定目录。我们使用点(.
)将生成的头文件保存在当前目录中。
javac -h . nativeDemoClass.java
nativeDemoClass.h
文件如下所示。我们不编辑它,因为它是机器生成的文件。
/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class nativeDemoClass */
#ifndef _Included_nativeDemoClass
#define _Included_nativeDemoClass
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
* Class: nativeDemoClass
* Method: showMessage
* Signature: ()V
*/
JNIEXPORT void JNICALL Java_nativeDemoClass_showMessage
(JNIEnv *, jobject);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
JNIEXPORT void JNICALL Java_nativeDemoClass_showMessage
在此头文件中声明了 C 函数。如果 nativeDemoClass
有更多的本地方法,我们可以有多个函数签名。
实现本机方法的本机语言方法的名称包含以下内容:
- 前缀为
Java_
- 包名
- 班级名称
native
方法的名称
每个部分用下划线 (_
) 分隔,如下图所示:
此外,JNIEnv*
指的是 Java Native Interface 环境,它允许我们访问 Java Native Interface (JNI) 方法。jobject
引用了 Java 编程的这个对象。
编写本机代码
#include <jni.h>
#include "nativeDemoClass.h"
#include <stdio.h>
JNIEXPORT void JNICALL
Java_nativeDemoClass_showMessage(JNIEnv *env, jobject obj)
{
printf("Hello world!\n");
return;
}
Java_nativeDemoClass_showMessage
的实现非常简单,因为我们只使用 printf()
语句来打印 Hello world
。请记住,这个 .c
文件有三个头文件,jni.h
、stdio.h
和 nativeDemoClass.h
在上一步中创建。
创建共享库
使用以下命令创建共享库。我们必须有 build tools for visual studio 才能使用 CL
命令。
cl -Ic:\java\jdk-17.0.2\include -Ic:\java\jdk-17.0.2\include\win32 -LD nativeDemoClassImp.c -Fenativedemoclass.dll
请记住,Java 程序在运行时使用以下方法加载名为 nativedemoclass
的共享库。
System.loadLibrary("nativedemoclass");
运行 Java 程序
最后,使用下面给出的命令运行 Java 程序。
java nativeDemoClass
你会看到 Hello world!
如果你已正确完成所有操作,请在命令行上。
输出: