Java17 JNI科普文章

流程图

Java Native Interface（JNI）是Java提供的一种机制，用于在Java程序中调用本地（C/C++）代码。JNI允许开发人员利用C/C++的功能和库，以提高Java应用程序的性能和灵活性。

JNI的工作原理

JNI的工作原理可以概括为以下几个步骤：

  1. 编写本地代码：首先，我们需要编写C/C++代码，实现我们想要在Java中调用的功能。这些代码可以使用C/C++的各种功能和库，以及与底层操作系统的交互。
#include <jni.h>
#include <stdio.h>

JNIEXPORT void JNICALL Java_com_example_MyClass_nativeMethod(JNIEnv *env, jobject obj) {
    printf("Hello from native code!\n");
}
  1. 生成头文件：然后，我们需要使用Java的javah工具生成JNI头文件。这个头文件包含了本地代码中定义的函数的声明，以及与Java代码交互所需的其他结构。
javah com.example.MyClass

生成的头文件如下所示：

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class com_example_MyClass */

#ifndef _Included_com_example_MyClass
#define _Included_com_example_MyClass
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Class:     com_example_MyClass
 * Method:    nativeMethod
 * Signature: ()V
 */
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_example_MyClass_nativeMethod
  (JNIEnv *, jobject);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
  1. 实现Java本地方法：在Java代码中，我们需要声明一个本地方法，并使用native关键字标记。
public class MyClass {
    public native void nativeMethod();
    
    public static void main(String[] args) {
        MyClass mc = new MyClass();
        mc.nativeMethod();
    }
}
  1. 加载本地库：在Java代码中，我们需要使用System.loadLibrary()方法加载本地库。这个库是包含本地代码的动态链接库（.dll或.so文件）。
public class MyClass {
    static {
        System.loadLibrary("mylibrary");
    }
    
    // ...
}
  1. 运行Java程序：现在我们可以运行Java程序，它会调用本地方法。
java com.example.MyClass

输出结果为：

Hello from native code!

JNI的优势和用途

JNI具有以下优势和用途：

  • 性能优化：通过使用本地代码，可以实现对底层系统功能和库的直接访问，从而提高Java应用程序的性能。
  • 平台特定功能：JNI允许Java程序直接调用底层操作系统的功能，例如文件操作、网络通信和硬件访问等。
  • 跨语言调用：JNI使得Java程序可以调用其他语言（如C/C++）编写的库，从而扩展了Java的功能和灵活性。
  • 移植性：由于JNI是Java的一部分，因此它具有Java平台的移植性。

总结

JNI是Java提供的一种机制，用于在Java程序中调用本地（C/C++）代码。它允许开发人员利用C/C++的功能和库，以提高Java应用程序的性能和灵活性。本文介绍了JNI的工作原理，并提供了一个示例代码，演示了如何在Java中调用本地方法。JNI具有性能优化、平台特定功能、跨语言调用和移植性等优势和用途。通过合理使用JNI，我们可以更好地发挥Java的优势，并满足特定的需求。

参考文献：

  • Java Native Interface (JNI). [

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