深入理解JNI：Java Native Interface详解

"JNI-Java Native Interface 资料（精华）" Java Native Interface (JNI) 是Java平台的一个强大特性，允许Java应用程序与用C、C++等编程语言编写的本地代码进行交互。通过JNI，程序员可以充分利用Java平台的优势，同时保持对遗留代码的兼容性。由于JNI是Java平台的一部分，因此开发者可以一次性解决跨平台的互操作性问题，确保解决方案在所有Java平台实现上都能正常工作。 1. **Java平台与主机环境** JNI在Java虚拟机（JVM）与主机操作系统之间架起了一座桥梁。它使得Java程序能够调用操作系统特定的服务，如硬件加速、图形库或特定的系统API，同时也让非Java代码能够访问Java对象和执行Java方法。 2. **JNI的角色** JNI的主要角色是作为Java与本地代码之间的接口。它定义了一套规范，描述了如何在Java和C/C++代码之间传递数据、调用函数以及管理内存。 3. **Hello World示例** 一个简单的JNI示例通常从创建一个Java类开始，该类声明一个native方法。然后使用`javah`工具生成对应的C/C++头文件，包含Java方法的C/C++声明。接着，编写实现这些方法的C/C++代码，并通过`System.loadLibrary`加载动态链接库。最后，Java程序可以通过调用这个native方法来执行本地代码。 4. **类型映射** JNI提供了将Java数据类型与C/C++数据类型之间进行转换的机制。例如，Java的`int`对应C的`jint`，Java的`String`对应`jobject`，需要通过JNI接口进行特殊处理。 5. **JNI字符串** 在JNI中处理Java字符串涉及到将Java的`java.lang.String`对象转换为C风格的字符串，反之亦然。这通常涉及到使用`NewStringUTF`和`GetStringUTFChars`函数。 6. **JNI数组** JNI支持处理各种类型的数组，包括基本类型和对象类型。例如，可以使用`NewIntArray`创建一个新的整型数组，`GetIntArrayElements`获取其元素的指针，完成操作后再使用`ReleaseIntArrayElements`释放资源。 7. **访问Java字段与方法** JNI提供了一系列函数，如`GetFieldID`和`GetMethodID`来获取字段和方法的标识符，然后使用`SetXXXField`和`CallXXXMethod`来读写字段或调用方法。 8. **局部引用与全局引用** JNI中的引用管理非常重要。局部引用在JNI函数返回时自动释放，而全局引用则需要手动管理，它们用于维持对Java对象的长期引用，防止对象过早被垃圾收集。 9. **异常处理** JNI提供了处理Java异常的机制。当本地代码抛出异常或检测到错误时，可以通过`ThrowNew`函数将异常抛回Java层。 JNI是Java与本地代码交互的关键工具，它使得Java应用程序能够在不牺牲性能和兼容性的前提下利用各种本地资源。了解并熟练掌握JNI，对于开发跨平台、高性能的Java应用至关重要。