Java通过JNI调用本地代码：原理与实践

"《捷联惯导系统原理》陈哲——JNI技术详解" JNI（Java Native Interface）是Java平台中用于与本地代码交互的一组接口和工具。它允许Java代码调用本地（非Java）代码，如C或C++，反之亦然。在Java应用程序中使用JNI可能会带来一些移植性问题，但有时这是不可避免的，比如当需要利用特定硬件功能或优化性能时。 1. **JNI技术基础**： - JNI技术手册提供了全面的手册，涵盖了从基础到高级的JNI使用。 - 使用JNI的主要步骤包括在Java中声明native方法，使用`javah`命令生成C/C++的头文件，然后在C/C++中实现这些方法，并最后将编译后的本地库与Java应用链接。 2. **JNI调用流程**： - 在Java中，需要使用`native`关键字声明本地方法，并通过`System.loadLibrary()`加载本地库。 - 在C/C++中，实现这些本地方法，遵循JNI的函数签名和类型映射规则。 - 调用过程中要注意平台兼容性问题，尽量将本地方法封装在一个类中，以减少移植难度。 3. **数据传递**： - JNI支持多种数据类型的传递，包括基本类型（如整型、浮点型）、字符串、数组（包括多维数组）以及对象。 - 传递字符串时，需要考虑编码问题，例如Java使用Unicode，而C/C++可能使用ASCII或其他编码。 - 数组的传递涉及特殊的JNI函数来访问和修改元素，包括基本类型数组和对象数组。 4. **返回值处理**： - JNI方法可以返回基本类型、对象或者void，返回对象时需要创建对应的Java对象实例。 - 传递和返回对象数组时，需要使用特定的JNI函数来创建和填充Java数组。 5. **故障排除**： - 使用JNI时可能会遇到安全异常，尤其是在applet中，因为本地代码调用可能被安全沙箱限制。 - 还需要注意Java的纯度测试，本地方法会使得应用无法通过100%纯Java测试。 6. **注意事项**： - 本地方法应尽量保持简单，避免依赖第三方运行时库，以减少额外的依赖和加载开销。 - 提供必要的运行时库，如果本地方法依赖于某些DLL，需要确保这些库与应用程序一起分发。 7. **转换和映射**： - JNI提供了类型映射，使得Java的类型可以映射到C/C++的对应类型，如jbyteArray与C/C++的BYTE数组之间的转换。 - 对象的字段和方法访问需要使用特定的JNI函数，通过符号（如类名、方法ID等）来定位。 8. **实例应用**： - JNI实例通常包括调用标准C函数，如`printf()`，以及调用用户自定义的C函数。 - 实现这些功能时，需要理解C/C++和Java之间的内存管理差异，例如Java对象的生命周期管理和C/C++的动态内存分配。 JNI是连接Java和本地代码的重要桥梁，虽然增加了复杂性，但它在特定场景下提供了必要的功能和性能优化。理解和熟练使用JNI是Java开发者提升技能的关键一步。