摘要:大多数框架采用单一的语言所开发。JNI 这项 Java 中提供的强大功能,却逐渐的被人遗忘了。

本文分享自华为云社区《Java中一个逐渐被遗忘的强大功能,强到你难以置信!!》,作者:冰 河。

在 Java 语言出现之前,很多系统都是使用 C 和 C++开发的。Java 出现之后,由于其面向对象的思想更加符合人们的思维习惯,Java 也不用像 C 和 C++那样需要程序员手动管理内存的分配和回收。说白了,就是简单好用。由于 Java 的诸多优点,使其一跃霸榜编程语言前排很多年。

 

为了能够和使用 C 和 C++写的程序进行交互,Java 提供了本地方法的特性,也就是我们常说的 JNI 技术,然而,随着互联网的高速发展,分布式、微服务、大数据、云计算等技术和框架层出不穷,但大多数框架采用单一的语言所开发。JNI 这项 Java 中提供的强大功能,却逐渐的被人遗忘了。

为何使用 JNI

最近,在分析了 500 多 TB 的数据,从 500 多 TB 的数据中分析用户的行为习惯,以便为用户提供更好的产品体验和推荐更加适合用户的产品。然而,在实现算法的过程中,使用 Java 语言开发的算法从 500 多 TB 的数据中,单独分析某个用户某段时间的行为时,耗费了极大的时间开销。无论我如何优化算法,都不能达到预期的效果。很显然,这不符合性能要求。

 

一名小伙伴对我说:试试 C 语言嘛。对啊!我为啥不试试用 C 语言写算法啊,于是乎,使用 C 语言写了算法,经过不断的优化和调整,算是初步达到了算法性能要求。但是向数据大屏展示数据的时候,后端还是要以微服务的形式部署,于是我想到了 Java 中的 JNI 技术

如何使用 JNI

先说说使用 JNI 时有哪些坑吧,以避免小伙伴们重复踩坑,这里,大家需要注意的是:在使用 JNI 技术调用 dll 动态链接库时,32 位 dll 只能是 32 位 JDK 去调用,64 位 dll 只能是 64 位 JDK 去调用。这个必须是这样的,如果发现无法调用或者提示版本错误,首先要检查下 JDK 的位数和 dll 的位数是否是对应的。

 

为了能够让小伙伴们顺利的按照文章开发出自己的 JNI 程序,这里,我就详细的说下如何开发一个 JNI 程序,主要分三个大的方面来说明如何使用 JNI 技术调用 C 和 C++写的程序。

Java 的这个强大功能,很多人都不知道_算法

注意:本文中我使用的是 jna Java 类库实现 JNI 开发。

开发 dll 动态链接库

下载 VS

使用 VS 开发 dll

VS 新建项目

Java 的这个强大功能,很多人都不知道_C++_02

输入项目名称

Java 的这个强大功能,很多人都不知道_C++_03

选择空项目,点击完成

Java 的这个强大功能,很多人都不知道_JNI_04

Java 的这个强大功能,很多人都不知道_算法_05

Java 的这个强大功能,很多人都不知道_JDK_06

创建完成后,将下面这段代码复制进去:

#include <windows.h> 
#include <iostream>
#include <string>
using std::string;
using std::cin;
using std::cout;
using std::endl; 
 
#define MYLIBAPI extern "C" __declspec( dllexport ) 
 
//这的参数是必须的,也可以定义为.c头文件
MYLIBAPI double add(double a,double b);
MYLIBAPI double mul(double a,double b);
MYLIBAPI char * getString(char* a);
 
double add(double a,double b){  
    return a + b;  
}
 
double mul(double a,double b){
	return a*b;
}
//定义了一个返回java String类型的参数
char * getString(char* a){
	char* b ="this is test";
	return strcat(a,b);
}

这里要注意的是:java 的 String 和 cpp 的 String 不一样的,其对应的是 char,如果要用 cpp 的 string 不是乱码就是调用失败。*

使用 VS 生成 dll

这里变成 Release,点击配置管理器配置 x64 版本,这样生成的 dll 就是 x64 版本的,这点非常重要。

Java 的这个强大功能,很多人都不知道_算法_07

Java 的这个强大功能,很多人都不知道_算法_08

配置完成以后右击项目点击生成按钮。

Java 的这个强大功能,很多人都不知道_算法_09

这一顿操作下来,基本就能够正确的生成 dll 了,如果不能生成,极有可能是你的姿势不对,照着文章重新弄一遍,如果还是不行,你就加我微信问我吧。

 

VS 生成的 dll 文件在哪个位置呢?别急,我们继续。

 

右击项目

Java 的这个强大功能,很多人都不知道_JDK_10

这里要注意的是在上级目录!不要想当然打开的项目位置然后直接就去 x64 去找了,根本没用!里面没有 dll,是在上级目录,上级目录 的 x64 位置。

Java 的这个强大功能,很多人都不知道_JNI_11

Java 的这个强大功能,很多人都不知道_C++_12

开发 Java 程序

导入 Maven 依赖

 

新建 Maven 项目后,在 Maven 的 pom 文件中引入如下依赖。

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/net.java.dev.jna/jna -->
<dependency>
    <groupId>net.java.dev.jna</groupId>
    <artifactId>jna</artifactId>
    <version>5.3.1</version>
</dependency>
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/net.java.dev.jna/jna-platform -->
<dependency>
    <groupId>net.java.dev.jna</groupId>
    <artifactId>jna-platform</artifactId>
    <version>5.3.1</version>
</dependency>

指定 dll 位置

我个人就放在这个 lib 包下面,这样导入这个包的时候可以写绝对路径也可以写相对路径。

Java 的这个强大功能,很多人都不知道_JNI_13

编写代码

注意:这里定义的接口方法名称需要和 dll 中的方法名称一致。

package com.binghe.jni;
 
import com.sun.jna.Library;
import com.sun.jna.Native;
 
/**
 * @author binghe
 * @description: 测试JNI程序
 */
public class JnaTest {
    public interface TestProject extends Library {
        TestProject INSTANCE = (TestProject) Native.load("src/main/lib/testDll.dll",
                JnaTest.TestProject.class);
        public double add(double i, double j);
        public double mul(double i, double j);
        public String getString(String a);
 
    }
 
    public static void main(String[] args) {
 
        System.out.println(TestProject.INSTANCE.add(20.11,20.0));
        System.out.println(TestProject.INSTANCE.mul(16.9,20.89));
        System.out.println(TestProject.INSTANCE.getString("我现在正在测试dllgihjb"));
    }
}

运行 Java 程序

直接运行 main 方法,得到如下输出结果。

Java 的这个强大功能,很多人都不知道_JNI_14

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